Нематик смектик ба холестерины шингэн талстуудын гол ялгаа нь тэдгээрийн бүтэц юм. Нематик шингэн талстууд нь молекулуудын эмх цэгцтэй бүтэцгүй бөгөөд smectic шингэн талстууд нь давхаргат молекулын бүтэцтэй байдаг бол холестерины шингэн талстууд нь молекулууд нь мушгирсан, хирал хэлбэртэй байдаг.
Шингэн талст гэдэг нэр томьёо нь ердийн шингэн ба хатуу талстуудын шинж чанаруудын хоорондох шинж чанартай бодисын үе шат гэж тодорхойлж болно. Жишээлбэл, шингэн болор нь шингэн шиг урсах боловч шингэн болорын молекулууд нь талст шинж чанартай байдаг. Шингэн талст үүсэх гурван үндсэн үе байдаг: термотроп шингэн талст, лиотроп шингэн талст, металлотроп шингэн талст. Термотроп шингэн талстуудын хэд хэдэн төрөл байдаг. Эдгээр төрлүүд нь нематик талстууд, смектик талстууд, хирал фаз эсвэл эрчилсэн нематикууд, дискот фазууд, конус фазууд орно.
Нематик шингэн талст гэж юу вэ?
Нематик шингэн талстууд нь хамгийн түгээмэл шингэн талстуудын нэг юм. "Нематик" гэсэн нэр томъёо нь "утас" гэсэн утгатай грек гаралтай. Учир нь энэ нэр томъёо нь утас хэлбэрээр харагдах топологийн согогоос гаралтай. Ер нь нематикийн эдгээр топологийн согогуудыг disclinations гэж нэрлэдэг. Түүнчлэн, нематикууд нь "зараа" топологийн согог гэгддэг нэг төрлийн согогтой байдаг.
Ерөнхийдөө нематик фаз нь байрлалын дараалалгүй каламит эсвэл саваа хэлбэртэй органик молекулуудтай байдаг. Гэхдээ эдгээр молекулууд нь хоорондоо параллель урт тэнхлэгүүдтэй холын зайн чиглэлтэй байхын тулд өөрийгөө тэгшлэх хандлагатай байдаг. Тиймээс энэ үе шатанд байгаа молекулууд чөлөөтэй урсах бөгөөд эдгээр молекулуудын массын төв нь шингэнтэй төстэй санамсаргүй байдлаар тархах хандлагатай байдаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр молекулууд нь хатуу фазтай төстэй урт хугацааны чиглэлийн дарааллыг хадгалах хандлагатай байдаг.
Ихэнхдээ нематик фазууд нэг тэнхлэгтэй байдаг. Энэ нь эдгээр молекулууд нь урт нэг тэнхлэгтэй (үүнийг "директрикс" гэж нэрлэдэг) гэсэн үг юм. Энэ бол илүүд үздэг тэнхлэг бөгөөд бусад хоёр тэнхлэг нь бие биентэйгээ тэнцүү бөгөөд бид тэдгээрийг цилиндр эсвэл саваа хэлбэрээр ойролцоогоор тодорхойлж болно. Цаашилбал, урт тэнхлэгийнхээ чиг баримжаа нь ижил төстэй төдийгүй хоёрдогч тэнхлэгийн дагуу чиглүүлэх хандлагатай хоёр тэнхлэгт нематик байж болно.
Нематик фазын молекулууд нь энгийн изотроп шингэний шингэнтэй төстэй шингэнийг харуулдаг. Гэсэн хэдий ч бид гадны соронзон эсвэл цахилгаан талбайн тусламжтайгаар энэ үе шатанд молекулуудыг хялбархан тохируулж чадна. Эдгээр молекулуудыг дарааллаар нь байрлуулах үед нематик фаз нь нэг тэнхлэгт талстуудын оптик шинж чанарыг харуулдаг тул эдгээр фазууд нь шингэн болор дэлгэцэнд маш хэрэгтэй байдаг.
Смектик шингэн талстууд гэж юу вэ?
Смектик шингэн талстууд нь бие биенийхээ дээгүүр гулсах чадвартай, сайн тодорхойлогдсон молекулын давхаргатай шингэн талстуудын нэг төрөл юм. Энэ зан үйл нь савангаар өгдөг гулсах нөлөөтэй төстэй юм. Түүнээс гадна smectic шингэн талстууд нь нематик шингэн талстуудаас бага температурт үүсдэг. Смектик гэдэг нэр томъёо нь "цэвэрлэх" гэсэн утгатай латин "smectius" гэсэн үгнээс гаралтай; өөрөөр хэлбэл савантай төстэй шинж чанарууд байгааг илтгэнэ. Тиймээс smectic үе шатыг нэг чиглэлд дарааллаар нь байрлуулна.
Зураг 01: Зүүн талд Smectic A үе, баруун талд smectic C фаз
Бид smectic A үе ба smectic C үе гэж хоёр өөр smectic үе шатыг ажиглаж болно. Смектик А фаз нь молекулууд нь ердийн давхаргатай зэрэгцэн байрласан байдаг бол Смектик С нь молекулууд нь түүнээс хазайсан байдаг. Түүнээс гадна энэ төрлийн үе шат нь давхарга дотор шингэн хэлбэрээр илэрдэг. Гэсэн хэдий ч байрлал, чиг баримжаа олгох дарааллын төрөл, зэргээс хамааран өөр хоорондоо ялгаатай олон төрлийн смектик фазууд байж болно.
Холестерийн шингэн талст гэж юу вэ?
Холестерин шингэн талстууд нь зөвхөн хирал молекулуудаас бүрдсэн шингэн талстуудын нэг төрөл юм. Энэ төрлийн үе шат нь хирализмыг харуулдаг. Ихэнхдээ бид энэ үеийг чираль шинж чанараараа хираль фаз эсвэл эрчилсэн нематик үе гэж нэрлэдэг. Холестерины нэр томъёо нь холестерины деривативт бодисын энэ үе шат анх гарч ирсэн анхны ажиглалтаас гаралтай. Молекулын тэнхлэг нь чиглүүлэгчтэй параллель байрлах чиглүүлэгч рүү перпендикуляр байрлах молекулуудын мушгиа харуулсан ийм төрлийн фазыг бид ажиглаж болно.
Зураг 02: Холестерины үе
Молекулуудын тэгш бус савлагаатай учир энэ үе шатанд зэргэлдээх молекулуудын хооронд хязгаарлагдмал мушгих өнцөг бий. Энэ төрлийн баглаа боодол нь илүү урт хугацааны хирал захиалга үүсгэдэг. Ихэвчлэн бид холестеролын шингэн талстуудын шинж чанарын талаар хирал давтамж буюу "p"-ийг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь шингэн болор молекулууд бүтэн тойрог мушгих (360 градусын эргэлт) хийх зайг илэрхийлдэг.
Нематик Смектик ба Холестерийн шингэн талстуудын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Нематик, смектик, холестерик фазууд нь термотроп шингэн талстуудын дор ордог бодисын гурван өөр үе шат юм. Нематик шингэн талстууд нь молекулуудын эмх цэгцтэй бүтэцгүй, smectic шингэн талстууд нь давхаргат молекул бүтэцтэй байдаг бол холестерины шингэн талстууд нь эрчилсэн ба хирал хэлбэртэй молекулуудтай байдагт оршино.
Хүснэгт хэлбэрийн нематик смектик ба холестерины шингэн талстуудын ялгааны хураангуйг доор харуулав.
Хураангуй – Нематик Смектик ба Холестерийн шингэн талстууд
Нематик, смектик, холестерик фазууд нь термотроп шингэн талстуудын дор ордог бодисын гурван өөр үе шат юм. Нематик шингэн талстууд нь молекулуудын эмх цэгцтэй бүтэцгүй, smectic шингэн талстууд нь давхаргат молекулын бүтэцтэй, харин холестерол шингэн талстууд нь эрчилсэн, хирал хэлбэртэй молекулуудтай байдагт оршдог.
