Quelle est la différence entre les cristaux liquides smectiques nématiques et cholestétériques

Le Différence clé entre les cristaux liquides smectiques et choles est leur structure. Les cristaux liquides nématiques n'ont pas de structure ordonnée de molécules et les cristaux liquides smectiques ont une structure moléculaire en couches, tandis que les cristaux liquides cholesttériques ont les molécules dans un arrangement tordu et chiral.

Le terme cristaux liquides peut être défini comme une phase de matière ayant des propriétés entre les propriétés des liquides conventionnels et des cristaux solides. Par exemple, un cristal liquide peut couler comme un liquide, mais les molécules du cristal liquide ont tendance à être orientées dans une nature en forme de cristal. Il existe trois phases principales dans lesquelles les cristaux liquides peuvent se produire: les cristaux liquides thermotropes, les cristaux liquides lyotropes et les cristaux liquides métallotropes. Il existe également plusieurs types de cristaux liquides thermotropes. Ces types comprennent des cristaux nématiques, des cristaux smectiques, une phase chirale ou des nématiques torsadés, une phase discotique et des phases coniques.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Quels sont les cristaux liquides nématiques 
3. Quels sont les cristaux liquides smectiques
4. Quels sont les cristaux liquides cholestétériques
5. Smectique nématique vs cristaux liquides cholesttériques sous forme tabulaire
6. Résumé - Smectique nématique vs cristaux liquides cholestétériques

Quels sont les cristaux liquides nématiques?

Les cristaux liquides nématiques sont l'un des types les plus courants de cristaux liquides. Le terme «nématique» provient d'une origine grecque où il a le sens «fil."C'est parce que ce terme provient des défauts topologiques qui apparaissent comme des fils. Normalement, ces défauts topologiques chez les nématiques sont nommés déclinations. De plus, les nématiques ont tendance à présenter un type de défaut connu sous le nom de défauts topologiques du «hérisson».

En règle générale, la phase nématique a des molécules organiques calamitiques ou en forme de tige qui n'ont pas d'ordre de position. Mais ces molécules ont tendance à s'aligner pour avoir un ordre directionnel à longue portée ayant des axes longs qui sont à peu près parallèles les uns aux autres. Par conséquent, les molécules de cette phase sont libres de couler, et le centre de masse de ces molécules a tendance à se répandre au hasard, similaire à un liquide. Cependant, ces molécules ont tendance à maintenir l'ordre directionnel à long terme similaire à une phase solide.

Surtout, les phases nématiques sont uniaxiales. Cela signifie que ces molécules ont un axe (il est nommé «Directrix») qui est long. Il s'agit de l'axe préféré, et les deux autres axes sont équivalents les uns aux autres, et nous pouvons les approximer sous forme de cylindres ou de tiges. De plus, il peut y avoir des nématiques biaxiaux ayant non seulement l'orientation est similaire dans leur axe long, mais aussi ils ont tendance à orienter le long d'un axe secondaire.

Les molécules de la phase nématique montrent une fluidité similaire à la fluidité dans un liquide isotrope ordinaire. Cependant, nous pouvons facilement aligner les molécules dans cette phase à travers l'application d'un champ magnétique ou électrique externe. Lorsque ces molécules sont alignées dans un ordre, la phase nématique montre les propriétés optiques des cristaux uniaxiaux, et par conséquent, ces phases sont très utiles dans les affichages de cristal liquides.

Quels sont les cristaux liquides smectiques?

Les cristaux liquides smectiques sont un type de cristaux liquides qui ont des couches de molécules bien définies qui sont capables de se glisser les unes sur les autres. Ce comportement est similaire aux effets coulissants donnés par le savon. De plus, les cristaux liquides smectiques se produisent à des températures inférieures à celles des cristaux liquides nématiques. Le terme smectique provient du mot latin «smectius» qui signifie «nettoyage»; En d'autres termes, cela signifie la présence de propriétés en forme de savon. Par conséquent, la phase smectique est positionnée dans l'ordre dans une direction.

Figure 01: phase smectique une phase C gauche et smectique C à droite

Nous pouvons observer deux phases smectiques différentes comme phase smectique et smectique C. La phase smectique A a les molécules orientées avec la couche normale, tandis que smectique c a ses molécules inclinées. De plus, ce type de phase apparaît comme un liquide dans les couches. Cependant, il peut y avoir de nombreux types différents de phases smectiques qui sont différentes les unes des autres en fonction du type et du degré d'ordre positionnel et d'orientation.

Quels sont les cristaux liquides cholestétériques?

Les cristaux liquides cholestétériques sont un type de cristaux liquides en molécules chirales. Ce type de phase montre la chiralité. Souvent, nous appelons cette phase une phase chirale ou une phase nématique torsadée en raison de sa chiralité. Le terme cholestérique vient de sa première observation où cette phase de matière est apparue pour la première fois dans les dérivés du cholestérol. Nous pouvons observer ce type de phase présentant une torsion des molécules, qui sont perpendiculaires au directeur où l'axe moléculaire est parallèle au directeur.

Figure 02: Phase cholestérique

Il y a un angle de torsion fini entre les molécules adjacentes dans cette phase en raison de l'emballage asymétrique des molécules. Ce type d'emballage provoque un ordre chiral à plus long terme. Habituellement, nous définissons la hauteur chirale ou le «P» concernant les propriétés des cristaux liquides cholestétériques où il fait référence à la distance sur laquelle les molécules de cristal liquides subissent une torsion en cercle complet (torsion à 360 degrés).

Quelle est la différence entre les cristaux liquides smectiques nématiques et cholestétériques?

Les phases nématiques, smectiques et cholestétériques sont trois phases différentes de la matière qui sont sous cristaux liquides thermotropes. La principale différence entre les cristaux liquides smectiques nématiques et cholestétériques est que les cristaux liquides nématiques n'ont pas de structure ordonnée de molécules, et les cristaux liquides smectiques ont une structure moléculaire en couches, tandis que les cristaux liquides cholesttériques ont des molécules dans un arrangement torsadé et chiral.

Vous trouverez ci-dessous un résumé de la différence entre les cristaux liquides smectiques et choles.

Résumé - Smectique nématique vs cristaux liquides cholestétériques

Les phases nématiques, smectiques et cholestétériques sont trois phases différentes de la matière qui sont sous cristaux liquides thermotropes. La principale différence entre les cristaux liquides nématiques, smectiques et cholestétériques est que les cristaux liquides nématiques n'ont pas de structure ordonnée de molécules, et les cristaux liquides smectiques ont une structure moléculaire en couches, tandis que les cristaux liquides cholesttériques ont les molécules dans un arrangement tordu et chiral.

Référence:

1. "Liquide Crystal." Wikipédia, Fondation Wikimedia, 27 mai 2021.

Image gracieuseté:

1. «LiquidCrystal-MesogenOrder-Smecticphases» par Kebes - Propre travaux (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. «Cholesstershisch» par de: Benutzer: Heimoponnath - Formulaire à la retraite Wikipedia Originaly Téléchargé le 00:55, 19. Jan 2005 (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia