 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
166
Наименьшую упорядоченность имеют нематические жидкие кристаллы. Молекулы их
параллельны, но сдвинуты вдоль своих осей одна относительно другой на произвольные
расстояния, т.е. длинные, узкие и в то же время весьма жесткие молекулы выстраиваются подобно
сплавляемым по реке бревнам (см. рис. 6.17, вверху). Более сложная форма молекул – в виде
плоскостей, из которых образуется многослойная относительно упорядоченная структура,
наблюдается в смектических жидких кристаллах (рис. 6.17, посредине). По структуре
холестирические жидкие кристаллы похожи на нематические, но отличаются от них
дополнительным закручиванием молекул в направлении, перпендикулярном их длинным осям
(рис. 6.17, внизу). Шаг такой спиральной структуры может быть очень большим и достигать
несколько микрометров.
Под действием даже очень слабого электрического поля может быть нарушено равновесие
ориентированных молекул, при этом изменяются оптические свойства жидкокристаллического
вещества: например, из прозрачного оно переходит в светонепроницаемое состояние.
Прогресс в создании новых жидкокристаллических материалов во многом зависит от
успешного синтеза молекул сферической, стержне- или дискообразной формы. Одно из
перспективных направлений в химии жидких кристаллов – реализация данных структур при
синтезе полимеров. Молекулярная упорядоченность, характерная для нематических жидких
кристаллов, сформированная при полимеризации, сильно влияет на физические, в том числе и
оптические свойства синтезируемого вещества. Именно такой принцип лежит в основе
производства искусственных волокон с исключительно высоким пределом прочности на
растяжение, которые могут заменить материалы для изготовления фюзеляжей самолетов,
бронежилетов и т. п.
Блоксополимеры
Молекулы блоксополимеров, составляющих разновидность полимеров, в результате
самоорганизации могут принимать форму сферы, чередующихся слоев, стержней и т. п., образуя
своеобразный орнамент. Например, трехблочный сополимер формируется из двух полимеров А и
В, причем полимер В расположен между сегментами полимера А. В сформированной структуре
А–В–А центральная часть обладает свойствами полимера В, а периферийная – полимера А. Если
химическая связь между молекулами А и В приводит к отталкиванию, то образуется сферическая
структура, в которой молекулы полимера А относительно равномерно распределены в матрице из
молекул полимера В.
Расположение молекул в блоксополимере сильно влияет на его механические свойства.
Например, блок сополимер, содержащий 1400 молекул бутадиена (В) и 250 молекул стирола (А) и