کریستال مایع ستونی: تفاوت میان نسخه‌ها

گروهی از [[کریستال‌های مایع]] می‌توانند به حالت ستونی وجود داشته باشند. حالت ستونی حالتی است که مولکول‌های تشکیل‌دهنده کریستال‌های مایع که می‌توان آنهاآن‌ها را به دیسکی تشبیه کرد روی هم قرار گرفته و ستون‌هایی را تشکیل می‌دهند.

کریستال‌های مایع در سال ۱۸۷۷ توسط [[اتو لهمان]]<ref>Otto Lehmann</ref> کشف شدند ولی کریستالهایکریستال‌های مایع ستونی صد سال بعد یعنی در سال ۱۹۷۷ توسط [[چاندراسخار]]<ref>Chandrasekhar</ref> و همکارانش مشاهده شدند.

[[مولکول|مولکولهایی]] که کریستالهایکریستال‌های مایع ستونی را بوجودبه وجود می‌آورند معمولاً از یک هسته با ساختار [[حلقوی]] [[آروماتیک]] تشکیل می‌شوند که سفت و مسطح است و شکل دیسک مانند دارد. زنجیره‌های [[ترکیبات آلیفاتیک|آلیفاتیک]] که انعطاف پذیرانعطاف‌پذیر هستند توسط گروه‌های [[دوقطبی مولکولی|دو قطبی]] مانند [[اکسیژن]]٫ [[اتر]]٫ [[استر]] و... به این هسته آروماتیک چسبیده‌اند. هسته آروماتیک خصوصیات [[کریستال|کریستالی]] را بوجودبه وجود می‌آورد و زنجیره‌های انعطاف پذیرانعطاف‌پذیر خصوصیات [[مایع]] مانند را ایجاد می‌کنند. هسته آروماتیک و گروه دو قطبی خصوصیات پایه‌ای مولکول مانند٫ [[نوار ممنوعه|باند غیرمجاز]] [[انرژی]] و در نتیجه گیرنده یا دهنده بودن مولکول را مشخصی می‌کنند. زنجیره‌های انعطاف پذیرانعطاف‌پذیر هم دمایی که در آن کریستال مایع بوجودبه وجود می‌آید را تعیین می‌کنند.

کریستالهایکریستال‌های مایع ستونی با توجه به ساختارشان و چگونگی قرار گرفتن ستونهاستون‌ها به چند دسته تقسیم می‌شوند. گروه اول کریستالهایکریستال‌های مایع ستونی ٍنماتیک هستند که هیچ نظم دور بردی ندارند. به این معنی که در یک منطقه نسبتا بزرگ از کریستال مایع نظمی که تکرار شود دیده نمی‌شود. چیدمان مولکولهامولکول‌ها در این دسته نسبت به دسته‌های دیگر از نظم کمتری برخوردار است. در حالت نماتیک مولکولهامولکول‌ها تقریباتقریباً در صفحات موازی هم جاگیر می‌شوند و در حالی که در این صفحات می‌توانند [[انتقال (هندسه)|حرکت انتقالی]] و چرخشی داشته باشند٫ در جهت عمود به این صفحات آزادی کمی دارند. دسته‌های دیگر با توجه به نظم دوربردی که دارند و شبکه‌ای که در دو بعد (درون صفحات حاوی دیسکها) تشکیل می‌دهند نامگذاری می‌شوند: شش ضلعی٫ مستطیل٫ چهارگوش و مورب.<ref>[http://www3.interscience.wiley.com/journal/114279134/abstract?CRETRY=1&SRETRY=0 Discotic Liquid Crystals: From Tailor-Made Synthesis to Plastic Electronics, Sabine Laschat et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, pp4832 – 4887]</ref>

دسته بندی دیگر کریستالهایکریستال‌های مایع ستونی بر اساس قرارگیری ستونهاستون‌ها نسبت به سطحی است که کریستال مایع روی آن قرار دارد. اگر ستونهاستون‌ها عمود بر سطح باشند (دیسکهادیسک‌ها موازی سطح) به آن آرایش هومئوتروپیک

([http://en.wikipedia.org/wiki/Homeotropic_alignment homeotropic]) می‌گویند و اگر ستونهاستون‌ها موازی سطح باشند (دیسکهادیسک‌ها عمود به سطح) به آن آرایش تخت ([http://en.wikipedia.org/wiki/Homogeneous_alignment planar]) می‌گویند.

در این مواد [[تحرک‌پذیری]] بار در جهت ستونهاستون‌ها افزایش می‌یابد. در نتیجه این مواد در جهت ستون‌ها [[رسانا]] و در جهت عمود به ستون‌ها [[نارسانا]] هستند. از طرف دیگر این مواد دارای خاصیت [[خودسازمان‌یابی|خودساماندهی]] هستند. این دو خصوصیت باعث توجه به این مواد برای کاربرد در سلول‌های خورشیدی و نیز در [[دیود نوری|دیودهای نوری]] شده استشده‌است که با استفاده از [[مواد آلی]] ساخته می‌شوند.

استفاده از این مواد در [[سلول خورشیدی]] و دیود نوری هنوز در مرحله تحقیق قرار دارد و به بازار راه نیافته استنیافته‌است.