በኒማቲክ smectic እና ኮሌስትሮል ፈሳሽ ክሪስታሎች መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት አወቃቀራቸው ነው። የኔማቲክ ፈሳሽ ክሪስታሎች ምንም አይነት የታዘዘ የሞለኪውሎች መዋቅር የላቸውም፣ እና smectic ፈሳሽ ክሪስታሎች ሞለኪውላዊ መዋቅር አላቸው፣ የኮሌስትሮል ፈሳሽ ክሪስታሎች ግን ሞለኪውሎቹ በተጠማዘዘ እና በቺራል አቀማመጥ አላቸው።
ፈሳሽ ክሪስታሎች የሚለው ቃል በተለመደው ፈሳሾች እና በጠንካራ ክሪስታሎች መካከል ባህሪያት ያለው የቁስ አካል ክፍል ተብሎ ሊገለጽ ይችላል። ለምሳሌ, ፈሳሽ ክሪስታል እንደ ፈሳሽ ሊፈስ ይችላል, ነገር ግን የፈሳሽ ክሪስታል ሞለኪውሎች እንደ ክሪስታል መሰል ተፈጥሮ ላይ ያተኩራሉ.ፈሳሽ ክሪስታሎች ሊከሰቱ የሚችሉባቸው ሶስት ዋና ዋና ደረጃዎች አሉ፡- ቴርሞትሮፒክ ፈሳሽ ክሪስታሎች፣ ሊዮትሮፒክ ፈሳሽ ክሪስታሎች እና ሜታሎትሮፒክ ፈሳሽ ክሪስታሎች። ብዙ ዓይነት ቴርሞሮፒክ ፈሳሽ ክሪስታሎችም አሉ። እነዚህ ዓይነቶች የኔማቲክ ክሪስታሎች፣ smectic crystals፣ chiral phase ወይም ጠማማ ኔማቲክስ፣ ዲስኮቲክ ደረጃ እና ሾጣጣ ደረጃዎችን ያካትታሉ።
Nematic Liquid Crystals ምንድን ናቸው?
የኔማቲክ ፈሳሽ ክሪስታሎች ከተለመዱት የፈሳሽ ክሪስታሎች ዓይነቶች አንዱ ናቸው። “ነማቲክ” የሚለው ቃል የመጣው ከግሪክ መነሻ ሲሆን ትርጉሙም “ክር” አለው። ምክንያቱም ይህ ቃል እንደ ክሮች ከሚታዩ የቶፖሎጂካል ጉድለቶች የመነጨ ነው. በተለምዶ እነዚህ በኔማቲክስ ውስጥ ያሉ የቶፖሎጂካል ጉድለቶች ዲስኮች ይባላሉ። ከዚህም በላይ ኔማቲክስ “hedgehog” ቶፖሎጂካል ጉድለቶች በመባል የሚታወቀውን ጉድለት የማሳየት አዝማሚያ አላቸው።
በተለምዶ፣ የኒማቲክ ደረጃው ምንም አይነት አቀማመጥ የሌላቸው የኦርጋኒክ ሞለኪውሎች አስከፊ ወይም ዘንግ ያላቸው ሞለኪውሎች አሉት። ነገር ግን እነዚህ ሞለኪውሎች የረጅም ርቀት የአቅጣጫ ቅደም ተከተል እንዲኖራቸው እርስ በእርሳቸው የሚመሳሰሉ ረዣዥም መጥረቢያዎች እንዲኖራቸው ራሳቸውን ወደ አሰላለፍ ይቀራሉ።ስለዚህ በዚህ ደረጃ ውስጥ ያሉት ሞለኪውሎች በነፃነት ይፈስሳሉ፣ እና የእነዚህ ሞለኪውሎች መሃከል እንደ ፈሳሽ በዘፈቀደ የመሰራጨት አዝማሚያ አለው። ነገር ግን፣ እነዚህ ሞለኪውሎች የረዥም ርቀት የአቅጣጫ ቅደም ተከተል ከጠንካራ ደረጃ ጋር ተመሳሳይነት አላቸው።
በአብዛኛው፣ nematic ደረጃዎች ዩኒያክሲያል ናቸው። ይህ ማለት እነዚህ ሞለኪውሎች አንድ ዘንግ አላቸው (ይህም "ዳይሪክሪክስ" ተብሎ ይጠራል) ረጅም ነው. ይህ የሚመረጠው ዘንግ ነው, እና ሌሎቹ ሁለቱ ዘንጎች እርስ በእርሳቸው እኩል ናቸው, እና እንደ ሲሊንደሮች ወይም ዘንጎች ልንጠጋቸው እንችላለን. በተጨማሪም፣ ቢያክሲያል ኔማቲክስ ሊኖሩ ይችላሉ፣ አቅጣጫው በረጅም ዘንግቸው ውስጥ ተመሳሳይነት ያለው ብቻ ሳይሆን በሁለተኛ ደረጃ ዘንግ ላይ የማቅናት ዝንባሌ አላቸው።
የኔማቲክ ፋዝ ሞለኪውሎች በተለመደው ኢስትሮፒክ ፈሳሽ ውስጥ ካለው ፈሳሽ ጋር ተመሳሳይነት ያለው ፈሳሽ ያሳያሉ። ነገር ግን፣ በዚህ ደረጃ ላይ ያሉትን ሞለኪውሎች በቀላሉ በውጫዊ መግነጢሳዊ ወይም ኤሌክትሪክ መስክ በመጠቀም ማመጣጠን እንችላለን። እነዚህ ሞለኪውሎች በቅደም ተከተል ሲጣመሩ የኒማቲክ ደረጃ የዩኒያክሲያል ክሪስታሎች የእይታ ባህሪያትን ያሳያል, እና ስለዚህ, እነዚህ ደረጃዎች በፈሳሽ ክሪስታል ማሳያዎች ውስጥ በጣም ጠቃሚ ናቸው.
Smectic Liquid Crystals ምንድን ናቸው?
Smectic ፈሳሽ ክሪስታሎች በደንብ የተገለጹ የሞለኪውሎች ንብርብሮች እርስ በርስ መንሸራተት የሚችሉ የፈሳሽ ክሪስታሎች አይነት ናቸው። ይህ ባህሪ በሳሙና ከሚሰጡት ተንሸራታች ውጤቶች ጋር ተመሳሳይ ነው. ከዚህም በላይ ስሜቲክ ፈሳሽ ክሪስታሎች ከኒማቲክ ፈሳሽ ክሪስታሎች ባነሰ የሙቀት መጠን ይከሰታሉ. smectic የሚለው ቃል የመጣው "smectius" ከሚለው የላቲን ቃል ሲሆን ትርጉሙም "ማጽዳት" ማለት ነው; በሌላ አነጋገር የሳሙና መሰል ባህሪያት መኖር ማለት ነው. ስለዚህ፣ smectic phase በአንድ አቅጣጫ በቅደም ተከተል ተቀምጧል።
ሥዕል 01፡ Smectic A ምዕራፍ በግራ እና smectic C ምዕራፍ በቀኝ
ሁለት የተለያዩ የስሜክቲክ ደረጃዎችን እንደ smectic A phase እና smectic C ፋዝ መመልከት እንችላለን። smectic A ምዕራፍ ሞለኪውሎቹ ከመደበኛው ንብርብር ጋር ያተኮሩ ሲሆን smectic C ግን ሞለኪውሎቹ ከሱ ይርቃሉ።ከዚህም በላይ ይህ ዓይነቱ ደረጃ በንብርብሮች ውስጥ ፈሳሽ ሆኖ ይታያል. ነገር ግን፣ እንደ የአቀማመጥ እና የአቀማመጥ ቅደም ተከተል አይነት እና ደረጃ የሚለያዩ ብዙ አይነት የስሜክቲክ ደረጃዎች ሊኖሩ ይችላሉ።
የኮሌስትሮል ፈሳሽ ክሪስታሎች ምንድናቸው?
የኮሌስትሮል ፈሳሽ ክሪስታሎች ከቺራል ሞለኪውሎች ብቻ የተሰሩ የፈሳሽ ክሪስታሎች አይነት ናቸው። ይህ ዓይነቱ ደረጃ ጨዋነትን ያሳያል። ብዙ ጊዜ፣ ይህንን ምዕራፍ በቺራሊቲው ምክንያት የቺራል ደረጃ ወይም የተጠማዘዘ ኔማቲክ ምዕራፍ እንለዋለን። ኮሌስትሮል የሚለው ቃል የመጣው ይህ የቁስ አካል በመጀመሪያ በኮሌስትሮል ተዋጽኦዎች ውስጥ ከታየበት ከመጀመሪያው ምልከታ ነው። የሞለኪውሎች ዘንግ ከዳይሬክተሩ ጋር ትይዩ በሆነበት በዳይሬክተሩ ላይ ቀጥ ያሉ የሞለኪውሎች ጠመዝማዛ ሲያሳዩ የዚህ ዓይነቱን ደረጃ ማየት እንችላለን።
ምስል 02፡ የኮሌስትሮል ደረጃ
በዚህ ምዕራፍ ውስጥ ባሉት ሞለኪውሎች መካከል ባለው ተመጣጣኝ ያልሆነ የሞለኪውሎች ማሸጊያ ምክንያት ውሱን ጠመዝማዛ አንግል አለ። የዚህ ዓይነቱ እሽግ ረጅም ርቀት ያለው የቺሪየም ቅደም ተከተል ያስከትላል. ብዙውን ጊዜ፣ የኮሌስትሮል ፈሳሽ ክሪስታሎች ባህሪያትን በተመለከተ የቺራል ፕሌትስ ወይም “p”ን እንገልፃለን ይህም የፈሳሽ ክሪስታል ሞለኪውሎች ወደ ሙሉ ክብ (360-ዲግሪ ጠመዝማዛ) የሚያልፍበትን ርቀት ያመለክታል።
በኒማቲክ smectic እና ኮሌስትሮል ፈሳሽ ክሪስታሎች መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
Nematic፣ smectic እና cholesteric ደረጃዎች በቴርሞትሮፒክ ፈሳሽ ክሪስታሎች ስር የሚመጡ ሶስት የተለያዩ የቁስ አካላት ናቸው። በ nematic smectic እና cholesteric ፈሳሽ ክሪስታሎች መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ኔማቲክ ፈሳሽ ክሪስታሎች ምንም ዓይነት የታዘዙ የሞለኪውሎች መዋቅር የላቸውም ፣ እና smectic ፈሳሽ ክሪስታሎች ሞለኪውላዊ መዋቅር አላቸው ፣ የኮሌስትሮል ፈሳሽ ክሪስታሎች ደግሞ በተጣመመ እና በቺራል አቀማመጥ ውስጥ ሞለኪውሎች አሏቸው።
ከዚህ በታች በኒማቲክ smectic እና ኮሌስትሮል ፈሳሽ ክሪስታሎች መካከል ያለው ልዩነት በሰንጠረዥ መልክ ነው።
ማጠቃለያ - ኔማቲክ ሴሜቲክ vs ኮሌስትሮል ፈሳሽ ክሪስታሎች
Nematic፣ smectic እና cholesteric ደረጃዎች በቴርሞትሮፒክ ፈሳሽ ክሪስታሎች ስር የሚመጡ ሶስት የተለያዩ የቁስ አካላት ናቸው። በ nematic, smectic እና cholesteric ፈሳሽ ክሪስታሎች መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ኔማቲክ ፈሳሽ ክሪስታሎች ምንም ዓይነት ቅደም ተከተል ያላቸው የሞለኪውሎች መዋቅር የላቸውም, እና smectic ፈሳሽ ክሪስታሎች ሞለኪውላዊ መዋቅር አላቸው, የኮሌስትሮል ፈሳሽ ክሪስታሎች ግን ሞለኪውሎቹ በተጣመመ እና በቺራል አቀማመጥ አላቸው.
