Co je nematický tekutý krystal?

Nematický tekutý krystal je průsvitná kapalina, která mění polaritu světelných vln procházejících skrz něj.Slovo „nematický“ pochází z řeckého slova pro vlákno a popisuje vlákno podobné formace, které se mohou tvořit v tekutém krystalu.Nematický tekutý krystal se často používá v obrazovkách displejů s kapalinovým krystalem (LCD), jako jsou například na digitálních hodinek.

Kapalné krystaly jsou mezilehlém stádiem tání mezi pevným a kapalným stavem.V roce 1888 objevil rakouský vědec jménem Freidrich Reinitzer stát, když prováděl experimenty na látce zvané cholesterol benzoát.Látka, všimla si Reinitzer, měla dva odlišné body tání.V prvním se to stalo zakalenou kapalinou a ve druhém se to stalo průhledným.Reinitzerova pozorování zahrnovala koncepty, že zakalený nebo krystalický stav změnil polaritu světelných vln procházejících skrz něj, což je koncept nezbytný k vývoji LCD.

Reinitzer nikdy nevyvinul praktické aplikace technologie tekutých krystalů a výzkum krystalických států byl na počátku 20. století do značné míry opuštěn.V roce 1969 vědec jménem Hans Keller úspěšně vytvořil látku, která by nematicky krystalizovala při teplotě místnosti.Tento objev vede k schopnosti komercializovat produkt a nematické krystaly se staly velmi užitečnými v technologii obrazovky.Kapalný krystal je čtvrtý stav, někde mezi kapalinami a pevnými látkami, a umožňuje projít některé formy hmoty.Stejně jako kapalné látky, molekuly kapalného krystalu nemají žádný polohový řád, ale jako pevná látka mohou mít molekuly v kapalném krystalu, což znamená, že mají tendenci směřovat k jednomu směru v průběhu času.Nematický tekutý krystal je vysokoteplotní fáze krystalizačního procesu, kde molekuly mají organizační řád s dlouhým dosahem.

Světelné vlny z přírodních nebo umělých zdrojů světla vibrují v mnoha směrech.Pokud většina vibrací má tendenci specifickým směrem, říká se, že světlo je polarizováno.Provozováním světelných vln skrz nematický tekutý krystal se polarizace mění, obvykle otáčením 90 stupňů.Pokud je do krystalového roztoku přidáno elektrické pole, lze směr a množství polarizace řídit napětím elektřiny.

Při vytváření LCD obrazovky se používají dva polarizované kousky skla, jeden s tenkým filtrem nematického tekutého krystalu.Sklo je poté napojeno na dvě elektrody, které mohou poskytovat elektrické náboje.Spuštěním kontrolovaných nábojů skrz skrz skrz sklo se nematický tekutý krystal otočí a roztočí, což umožní projít pouze elektricky požadované oblasti světla.Obrazovky využívající kroucené nematické tekuté krystaly jsou běžné rysy v moderní technologii, používané v notebookech a digitálních hodinách a hodinek.