液晶属于固、液、气三态中的哪种状态?液晶又是怎样得名的呢?
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液晶的发现最早可追溯到奥地利植物学家莱尼茨尔(F.Reinitzer)在1888年的工作。他在研究胆甾醇苯甲酸酯结晶化合物的性质时观察到一个奇妙的现象:该化合物在145.5℃时呈现不透明的浑浊状态,继续加热到178.5℃时才变成透明清亮的液体;将这种液体慢慢冷却,先出现紫蓝色,不久即自行消失,再呈现浑浊状,又出现紫蓝色,最后固化为白色晶体。1889年,德国物理学家莱曼(O.Lehmann)使用其设计的偏光显微镜对这些化合物进行研究,发现这类浑浊状态的物质外观上虽然属于液体,但在不同方向对光的折射率不同,即显示出各向异性晶体所特有的双折射性。于是,莱曼将其命名为液态晶体(liquid crystal),这就是液晶名称的由来。
随着科学研究的不断深入,人们认识到固、液、气三态只是对物质存在状态的大致区分。例如,某些分子呈长棒形的有机化合物在加热熔化时,首先形成的是不透明的状态,当继续加热到某一温度时才会突然变得清澈透明。这类物质在一定温度范围内既具有液体的可流动性,又具有晶体的各向异性。于是,人们形象地称这类物质为液态晶体,简称液晶。液晶在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面表现出类似晶体的各向异性,其原因是内部分子的排列沿分子长轴方向呈现有序的排列。(www.xing528.com)
液晶问世后很长一段时间里,对它的研究主要限于实验室以满足研究者的好奇心。直到20世纪60年代,人们了解到将液晶分子聚集在一起时,其分子间相互作用很容易受温度、压强和电场影响,此后液晶的应用才变得日益广泛。现在,天然的或人工合成的液晶材料已经有几千种。液晶最重要的用途是制造液晶显示器,这种显示器在电子手表、计算器、数字仪表、计算机显示器、电视显示屏等器材中得到广泛应用。
液晶显示的驱动电压低、功率小。液晶显示器与大规模集成电路、微型电池和其他微型电子元件相匹配,有力地促进了信息技术的发展。液晶的显示功能与液晶材料内部分子的排列密切相关。在施加电压时,液晶分子能沿电场方向排列,而在移去电场后,液晶分子又恢复原来状态。这就是电子手表和笔记本电脑上能显示数字、文字或图像的原因。
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