кислоты (R-о-С-О-) и галогены. Типичными представителями таких веществ, часто использующихся в практике, являются: холестерилнонаноат, холестерил-метилкарбонат, холестерилхлорид.

Шаг спиральной структуры холестерического жидкого кристалла зависит от температуры, приложенного электрического поля, степени адсорбции газа и других факторов. В табл. 1.7 указаны цветовые интервалы некоторых ЖК веществ [1.11].

ТАБЛИЦА 1.7 ЦВЕТА СЛОЖНЫХ ХОЛЕСТЕРИЧЕСКИХ ЭФИРОВ

Название вещества

с„н,,о-со.с„н„

Цветовые интервалы

Холестерилформиат

Холестерилацетат

Холестерилпропионат

Холестерилбутилат

ХОлестерилгексан ат Холестерилгептан ат Холестерилоктанат

Холестериллаурат Холестерилмирисгат Холестерилпальмитат Холестерилстеарат

И 13 15 17

Бесцветный или слабый красный цвет Зеленый - желтый - красный Бледно-фиолетовый - синий - зеленый - желтый - оранжевый Бледно-фиолетовый - бледио-оран-жевый

Бледно-фиолетовый - сине-зеленый Бледно-.фиолетовый Бледно-фиолетовый - сииий - зеленый - желтый - оранжевый - красный

Слабо-фиолетовый

Бесцветный

Хотя первоначально в качестве ХЖК использовались чистые вещества, в дальнейшем более широко стали применяться их композиции. Это позволило добиться более широкого интервала значений шага спиралей р, чем у отдельных чистых веществ, вплоть до полной компенсации, когда р-оо. Подбирая компоненты смеси, можно получить материал, обладающий селективными отражениями в заданном интервале температур. Так, в [1.12] описана четырехкомпонентная смесь, в которой первая компоновка обеспечивает цветовую чувствительность при относительно низких температурах, вторая сужает рабочий интервал температур, третья обеспечивает более точную подгонку к определенной температуре, четвертая улучшает видимость цветной картины.

Ряд веществ, не обладающих в чистом виде холестерической структурой, при смешивании с нематическими ЖК образуют композицию с холестерической структурой. Молекулы таких веществ должны обладать оптической активностью (хиральные молекулы), конформаци-онной жесткостью, высокой поляризуемостью. Вещества .чолжны быть растворимы в используемом нематическом ЖК. Структура молекул потенциально холестерических веществ может быть либо

W - Ar \

У ~ Y

- Z,mdo W - дг - Z, лио W -Z,

либо W-Аг-Z, либо W-Z,

где W, Z - одинаковые или разные радикалы (нитро-циано-амино, алкокси-, алкинил,- алкинил-группы); Аг - простые или азотзамещенные бензольные кольца, нафталиновые или антраценовые структуры. Могут встречаться следующие пары X и Y:

X СИ, СН, СП СП N N СН С, Y NH СН, СН N N N0 N0 С,

В чистые или композиционные холестерические материалы часто вводятся в качестве добавок вещества, играющие роль стабилизаторов структуры, ингибиторов, красителей. В качестве стабилизаторов структуры могут

использоваться холестерил эруцила карбоната. Ингибитором процесса деструкции служат замещенные ароматические азо- и азокси-соединения.

Вследствие значительно большей вязкости смектических ЖК до последнего времени практически не использовались. Однако обнаруженные под действием электрического поля и давления спосбности СЖК в С-фазе изменять угол наклона молекул относительно плоскости слоя, а в Л-фазе - прозрачность позволяют использовать их для индикаторных устройств. Молекулярная структура веществ с переменным наклоном молекул в смекти-ческой С-фазе описывается формулой

R-< О >-.А

где R - ненасыщенная алкил- или алкокси-группа, содержащая от 1 до 12 атомов углерода; А - группа NH2

или CONH2.

В смектически-немэтических смесях за счет немати-ческого компонента можно получить сильный эффект динамического рассеяния в широком интервале температур (за счет низкой температуры перехода в твердокристал-лическую фазу соответственно подобранной смектической компоненты).

1.3. ФИЗИЧЕСИЕ СВОЙСТВА ЖК

Поверхностное натяжение, вязкость, плотность. Жидкие кристаллы называют еще анизотропнйми жидкостями, т. е. такими, которые имеют разные свойства по разным направлениям. Силы межмолекулярного притяжения в них слабее, чем в твердом состоянии, и допускают поступательное движение молекул. Жидкий кристалл меняет свою форму («растекается»), но сохраняет объем. Как и в обычной жидкости, важной характеристикой ЖК является коэффициент поверхностного натяжения а. В точке перехода в изотропную жидкость а претерпевает скачкообразное изменение. Например, для п-азоксиа-низола (нематический жидкий кристалл в интервале температур 117 ... 136°С) с увеличением температуры поверхностное натяжение линейно падает с 39,5-10-3 до 37,4-10-3 iif Величиной, характерной длд жидкости.