Mereka ada di konter komputer, di jam digital dan oven microwave di monitor laptop dan baru-baru ini di monitor layar datar. Kristal cair juga berada di antara lini penelitian departemen kimia. Apa itu, bagaimana mereka terbentuk, dan sifat apa yang mereka miliki.
Apa itu kristal cair?
Kristal cair adalah keadaan materi di antara keadaan padat dan cair: keadaan mesomorfik. Nama yang diberikan untuk molekul yang memulai mesofasa adalah mesogen. Cairan adalah isotropik: setiap properti fisik yang diverifikasi tidak tergantung pada arah pengukuran. Sebuah padat, di sisi lain, memiliki bidang simetri dan anisotropik.
Kristal cair juga dapat didefinisikan sebagai cairan “terurut secara orientasi”, atau padatan “teratur posisi”, menggabungkan anisotropi optik dan listrik dari keadaan padat dengan fluiditas dan mobilitas molekuler dari keadaan cair.
Bagaimana mereka terbentuk?
Kristal cair organik telah dikenal sejak abad terakhir dan mereka dapat dibagi menjadi dua keluarga besar menurut cara mereka terbentuk: Termotropik (mereka dapat dicapai dengan memanaskan padatan kristal atau mendinginkan cairan isotropik; itu tergantung pada suhu).
Dan di sisi lain, Liotropics (mereka dapat dicapai dengan melarutkan sulfaktan dalam pelarut, umumnya air, itu tergantung pada konsentrasi).
Dalam bahan mesomorfik, gaya antarmolekul yang bertanggung jawab atas susunan molekul pada dasarnya sama dengan gaya yang bekerja pada padatan molekul. Namun, hanya molekul tertentu yang menunjukkan perilaku kristal cair.
Secara umum, persyaratan molekuler untuk kristal cair dapat diringkas sebagai:
- Molekul harus secara struktural anisotropik
- Mereka membutuhkan dipol permanen dalam banyak kasus
- Terpolarisasi secara anisotropis
Properti apa yang mereka miliki?
Cara organisasi spasial kristal cair dibuat mencerminkan struktur mesofasanya. Karakterisasi mesofasa yang dibentuk oleh bahan kristal cair dapat diverifikasi atau diamati melalui berbagai metode; metode klasik yang paling banyak digunakan adalah pengamatan tekstur yang ditunjukkan oleh mesofasa, melalui mikroskop cahaya terpolarisasi yang dilengkapi dengan unit pemanas.
Setiap mesofasa menunjukkan satu atau lebih tekstur karakteristik; Studinya dilakukan dengan mengamati beberapa siklus pemanasan dan pendinginan, dalam kasus yang menguntungkan dimungkinkan untuk mengkarakterisasi fase tanpa ambiguitas. Selain itu, metodenya sederhana, dalam banyak kasus tidak cukup dan perlu menggunakan teknik lain seperti difraksi sinar-X pada mesofasa, uji ketercampuran, dll.
Metode kalorimetrik telah digunakan untuk menentukan variabel termal dan termodinamika yang terlibat dalam transaksi fase, tetapi metode ini tidak banyak digunakan dalam mengidentifikasi mesofasa.
Secara umum, kombinasi dari berbagai metode yang tersedia memungkinkan identifikasi mesofase yang aman.
Salah satu aplikasi utama kristal cair adalah tampilan (LCD), ditemukan di kalkulator, jam tangan, monitor, dll. Dalam hal ini organisasi mesofasa dapat berubah sebagai fungsi dari potensial listrik yang diterapkan. Dan kemudian jumlah cahaya yang dapat melewati kristal cair terkait dengan ddp yang diterapkan.