Perbezaan utama antara hablur cecair nematik smectic dan kolesterik ialah strukturnya. Kristal cecair nematik tidak mempunyai struktur molekul tersusun, dan kristal cecair smectic mempunyai struktur molekul berlapis, manakala kristal cecair kolesterik mempunyai molekul dalam susunan berpintal dan kiral.
Istilah hablur cecair boleh ditakrifkan sebagai fasa jirim yang mempunyai sifat di antara sifat cecair konvensional dan hablur pepejal. Sebagai contoh, kristal cecair boleh mengalir seperti cecair, tetapi molekul kristal cecair cenderung berorientasikan dalam sifat seperti kristal. Terdapat tiga fasa utama di mana hablur cecair mungkin berlaku: hablur cecair termotropik, hablur cecair liotropik, dan hablur cecair metalotropik. Terdapat beberapa jenis kristal cecair termotropik juga. Jenis ini termasuk hablur nematik, hablur smectic, fasa kiral atau nematik berpintal, fasa diskotik dan fasa kon.
Apakah itu Kristal Cecair Nematik?
Hablur cecair nematik ialah salah satu jenis hablur cecair yang paling biasa. Istilah "nematik" berasal dari asal Yunani di mana ia mempunyai makna "benang." Ini kerana istilah ini berasal daripada kecacatan topologi yang muncul sebagai benang. Biasanya, kecacatan topologi dalam nematik ini dinamakan disklinasi. Lebih-lebih lagi, nematics cenderung mempamerkan sejenis kecacatan yang dikenali sebagai kecacatan topologi "landak".
Biasanya, fasa nematik mempunyai molekul organik calamitic atau berbentuk batang yang tidak mempunyai susunan kedudukan. Tetapi molekul-molekul ini cenderung untuk menjajarkan diri untuk mempunyai susunan arah jarak jauh yang mempunyai paksi panjang yang hampir selari antara satu sama lain. Oleh itu, molekul dalam fasa ini bebas mengalir, dan pusat jisim molekul ini cenderung untuk mengedarkan secara rawak, serupa dengan cecair. Walau bagaimanapun, molekul ini cenderung untuk mengekalkan susunan arah jarak jauh yang serupa dengan fasa pepejal.
Kebanyakannya, fasa nematik adalah uniaxial. Ini bermakna molekul ini mempunyai satu paksi (ia dinamakan sebagai "directrix") yang panjang. Ini ialah paksi pilihan, dan dua paksi yang lain adalah bersamaan antara satu sama lain, dan kita boleh menganggarkannya sebagai silinder atau rod. Tambahan pula, mungkin terdapat nematik dwipaksi yang bukan sahaja mempunyai orientasi yang serupa dalam paksi panjangnya tetapi juga cenderung untuk berorientasikan sepanjang paksi sekunder.
Molekul fasa nematik menunjukkan kecairan yang serupa dengan kebendalir dalam cecair isotropik biasa. Walau bagaimanapun, kita boleh dengan mudah menyelaraskan molekul dalam fasa ini melalui penggunaan medan magnet atau elektrik luaran. Apabila molekul ini diselaraskan ke dalam susunan, fasa nematik menunjukkan sifat optik kristal uniaksial, dan oleh itu, fasa ini sangat berguna dalam paparan kristal cecair.
Apakah itu Kristal Cecair Smectic?
Hablur cecair smectic ialah sejenis hablur cecair yang mempunyai lapisan molekul yang jelas yang mampu menggelongsor antara satu sama lain. Tingkah laku ini serupa dengan kesan gelongsor yang diberikan oleh sabun. Selain itu, hablur cecair smectic berlaku pada suhu yang lebih rendah daripada hablur cecair nematik. Istilah smectic berasal daripada perkataan Latin "smectius" yang bermaksud "pembersihan"; dalam erti kata lain, ia bermaksud kehadiran sifat seperti sabun. Oleh itu, fasa smectic diletakkan mengikut urutan sepanjang satu arah.
Rajah 01: Fasa Smectic A di kiri dan fasa smectic C di sebelah kanan
Kita boleh melihat dua fasa smetik yang berbeza sebagai fasa smectic A dan fasa smectic C. Fasa smectic A mempunyai molekul berorientasikan bersama-sama dengan lapisan normal, manakala smectic C mempunyai molekulnya condong daripadanya. Selain itu, fasa jenis ini muncul sebagai cecair dalam lapisan. Walau bagaimanapun, terdapat pelbagai jenis fasa smectic yang berbeza antara satu sama lain mengikut jenis dan darjah susunan kedudukan dan orientasi.
Apakah itu Kristal Cecair Kolesterik?
Hablur cecair kolesterol ialah sejenis hablur cecair yang dibuat hanya daripada molekul kiral. Fasa jenis ini menunjukkan kiraliti. Selalunya, kita memanggil fasa ini sebagai fasa kiral atau fasa nematik berpintal kerana kiralnya. Istilah kolesterik berasal dari pemerhatian pertama di mana fasa jirim ini mula-mula muncul dalam derivatif kolesterol. Kita boleh memerhatikan jenis fasa ini yang menunjukkan pemisahan molekul, yang berserenjang dengan pengarah di mana paksi molekul selari dengan pengarah.
Rajah 02: Fasa Kolesterik
Terdapat sudut pusingan terhingga antara molekul bersebelahan dalam fasa ini kerana pembungkusan molekul yang tidak simetri. Jenis pembungkusan ini menyebabkan susunan kiral jarak yang lebih panjang. Biasanya, kami mentakrifkan pic kiral atau “p” berkenaan dengan sifat kristal cecair kolesterik di mana ia merujuk kepada jarak molekul kristal cecair mengalami pusingan bulatan penuh (putaran 360 darjah).
Apakah Perbezaan Antara Smetik Nematik dan Kristal Cecair Kolesterik?
Fasa nematik, smetik dan kolesterik ialah tiga fasa jirim berbeza yang terdapat di bawah hablur cecair termotropik. Perbezaan utama antara kristal cecair nematik smectic dan kolesterik ialah kristal cecair nematik tidak mempunyai struktur molekul yang teratur, dan kristal cecair smectic mempunyai struktur molekul berlapis, manakala kristal cecair kolesterik mempunyai molekul dalam susunan berpintal dan kiral.
Di bawah ialah ringkasan perbezaan antara hablur cecair smectic nematik dan kolesterik dalam bentuk jadual.
Ringkasan – Smetik Nematik vs Kristal Cecair Kolesterik
Fasa nematik, smetik dan kolesterik ialah tiga fasa jirim berbeza yang terdapat di bawah hablur cecair termotropik. Perbezaan utama antara hablur cecair nematik, smetik dan kolesterik ialah kristal cecair nematik tidak mempunyai struktur molekul tersusun, dan hablur cecair smetik mempunyai struktur molekul berlapis, manakala hablur cecair kolesterik mempunyai molekul dalam susunan berpintal dan kiral.
