Kryształy w dziedzinach nauki

Transkrypt

Kryształy w dziedzinach nauki
Początki wielkich
zmian
Mam zaszczyt przedstawić Państwu początki
wielkich odkryć w nauce i technice, które
wpłynęły na rozwój współczesnego świata.
Jak myślicie?
Kto pierwszy odkrył i zastosował związki ciekłokrystaliczne?
Człowiek czy gąsienica?
Ano właśnie ta niepozorna, mała gąsieniczka.
Taka niepozorna gąsienica…
W 1989 roku chińscy
naukowcy z uniwersytetu
.
w Szanghaju odkryli, że
FIBROINA substancja białkowa
przez nią wydzielana będąca
podstawowym składnikiem
jedwabiu naturalnego jest
ZWIĄZKIEM
CIEKŁOKRYSTALICZNYM
I właśnie wtedy…
okazało się,
że jedwabniki wykorzystywały
związki ciekłokrystaliczne na
długo przed pojawieniem się
człowieka
Ciekłe kryształy to nazwa fazy pośredniej między ciekłym i krystalicznym
stanem skupienia materii, którą charakteryzuje zdolność do płynięcia, charakterystycz
dla cieczy i jednocześnie tak jak we wszystkich ciałach o budowie krystalicznej
cząsteczki ułożone są w proporcjonalnie dużych odległościach.
W literaturze fachowej nazwa ciekły kryształ jest często zamieniana terminem MEZOF
który obejmuje także kryształy plastyczne i kryształy condis.
Związki ciekłokrystaliczne, w zależności od stopnia uporządkowania cząsteczek, można
podzielić na:
Ciekłe kryształy tego typu mają sztywną
Smektyczne
strukturę i wykazują dużą lepkość.
Smektos (z j. greckiego –
MYDŁOPODOBNE)
Posiadają strukturę przypominająca
obraz
Neometyczne
Są wykorzystywane w
wyświetlaczach
ciekłokrystalicznych.
Nema (z j. greckiego – nić)
Cząsteczki leżą w warstwach
ustawionych
MEDYCYN
A
NAUKA
CZYLI NOWE
ODKRYCIA
ELEKTRONI
KA
TERMOGRAFIA
CHROMATOGRA
FIA
GAZOWA
PRZEMYSŁ
OCHRONA
ŚRODOWISKA
ELEKTROOPTY
KA
Termografia ciekłokrystaliczna to użycie związków ciekłokrystalicznych w
urządzeniach medycznych obrazujących pola temperatury na powierzchni skóry
pacjęta.
Metoda ta znajduje zastosowanie w lokalizacji i diagnostyce chorób
nowotworowych oraz ognisk ropno-zapalnych
Wyświetlacz ciekłokrystaliczny, LCD to urządzenie wyświetlające
obraz, którego zasada działania oparta jest na zmianie polaryzacji
światła na skutek zmian orientacji cząsteczek ciekłego kryształu pod
wpływem przyłożonego pola elektrycznego.
Ekrany ciekłokrystaliczne to popularny element wyposażenia
naszych mieszkań.
zajmują mało miejsca
obraz jaki wyświetlają jest stabilny i kontrastowy
praktycznie nie emitują szkodliwego promieniowania
elektromagnetycznego
Budowa komórki LC to para cienkich płytek (z jednej strony elektrod)
między, którymi znajduje się ciekły kryształ .
Chromatografia gazowa
jest najczęściej stosowaną
metodą szybkiej analizy
złożonych mieszanin
związków chemicznych
oraz oceny czystości tych
związków, zarówno w
przemyśle jak
iw
rozmaitych laboratoriach.
PRZEMYŚLE
PETROCHEMICZNY
M
KRYMINALISTY
CE
PRZEMYŚLE
SPOŻYWCZYM
Chromatografię gazową stosuje się m.in. w:
KONTROLI
ANTYDOPINGOWEJ
np. do oceny składu chemicznego produkowanej benzyny
PRZEMYSŁ
PETROCHEMICZ
NY
PRZEMYSŁ
SPOŻYWCZY
np. do badania składu surowców i
produktów żywnościowych oraz do
wykrywania zafałszowań żywności.
KRYMINALISTYK
A
np. do analizy źródła pochodzenia narkotyków na
podstawie składu zawartych w nich zanieczyszczeń
KONTROLA
ANTYDOPINGOW
A
np. do kontroli antydopingowej - gdzie jest podstawową
metodą wykrywania niedozwolonych substancji
we krwi, pocie, moczu
i ekstrakcie
z włosów sportowców
Jeżeli warstwa ciekłokrystaliczna jest wystawiona na
działanie domieszek, np. par związków organicznych,
to pewna ich ilość dyfunduje, co prowadzi do drastycznych
zmian we własnościach termooptycznych ciekłokryształu.
Ta własność powoduje, że ciekłe kryształy są
wykorzystywane także do wykrywania zanieczyszczeń
atmosfery.
W ochronie środowiska także wykorzystywana jest
chromatografia gazowa, która stosowana jest do oceny
stopnia zanieczyszczenia
• gleby
• powietrza
• wody
Przykładem związków ciekłokrystalicznych stosowanych
do wykrywania par toksycznych substancji organicznych
jest mieszanina estrów cholesterolu: oleinowęglanu,
pelargonianu
i chlorku cholesterylu
• PRZETWORNIKI SYGNAŁÓW W OPTYCE NIELINIOWEJ –
działanie takich przetworników polega na tym, że na związek
ciekłokrystaliczny pada wiązka światła laserowego.
W ten sposób cząsteczki przyjmują strukturę podobną do
książek ułożonych na półce
Zastosowanie:
• elektronika
• światłowody itp.
W 1996 roku na uniwersytecie w Bath (Wielka Brytania)
zaprezentowano po raz pierwszy światłowód składający się w
całości z czystego szkła krzemowego z płaszczem wykonanym
z kryształu fotonicznego.
Polimer ciekłokrystaliczny
stosowany w optyce nieliniowej
Indykatory temperatury
zmieniające kolor przy ściśle
określonej temperaturze:
- proste w użyciu termometry
bezrtęciowe,
- termometry w kształcie paska
folii.
Dodatki do farb i emulsji,
zmieniających kolor pod
wpływem temperatury – są
stosowane jako
przyciemniacze szyb
samochodowych, farby,
którymi pokrywa się zabawki
zmieniające barwę w trakcie
kąpieli
Pamięci masowe do
komputerów, w których zapis
informacji odbywa się przez
generowanie zmian kierunku
uporządkowania przez
przyłożenie pola elektrycznego,
a kasowanie poprzez proste
ogrzanie nośnika
RÓŻNE ZASTOSOWANIA
MEZOFAZ W PRZEMYŚLE
To wykorzystanie zdjęć termowizyjnych w:
BUDOWNICTWIE
do wykrywania:
- wad izolacji termicznej przegród budowlanych: ścian, dachu, itp
- lokalizacji występowania zwilgoceń przegród oraz analizy zagrożenia rozwoju
pleśni dla przegrody
- nieszczelności oraz niepożądanej filtracji powietrza przez przegrody
- wad zastosowanych materiałów budowlanych.
Analiza strat ciepła budynków
To wykorzystanie zdjęć termowizyjnych w:
PRZEMYŚLE
do wykrywania
- złego stanu przewodów gazowych
- złego stanu wanien szklarskich
i elektrolitycznych
- wadliwie pracujących urządzeń
mechanicznych np. nadmierne przegrzanie
(energetyka itp.)
MEDYCYNIE
do wykrywania:
- chorób związanych z układem krwionośnym
u ludzi i zwierząt
Kamera termowizyjna
To wykorzystanie zdjęć termowizyjnych w:
CIEPŁOWNICTWIE
do wykrywania:
• złego stanu izolacji cieplnej kotłów, rurociągów, izolowanych kanałów, elektrofiltrów,
kadzi
• lokalizacji przebiegu sieci ciepłowniczej, rur z ciepłą wodą i innych
• lokalizacji wycieków i nieszczelności
Kontrola i identyfikacja
awarii rurociągów i innych
elementów
infrastruktury
Papier elektroniczny (epapier) to rodzaj wyświetlacza,
który swoimi gabarytami i
elastycznością dąży do imitacji papieru.
Na e-papierze można tworzyć notatki
za pomocą odpowiednich narzędzi
(np. elektrycznego "ołówka")
Na jego powierzchni można też
wyświetlać elektronicznie zapisany
tekst.
A to moja Fionka
w efekcie termowizyjnym
DZIĘKUJE
WSZYSTKIM
ZA UWAGĘ
ALEKSANDRA
STAWICKA
BIBLIOGRAFIA:
HTTP://WIKIPEDIA.PL
HTTP://PORTALWIEDZY.ONET.PL/4334,,,,CIEKLE_K
RYSZTALY,HASLO.HTML
HTTP://WWW.PWSZNS.EDU.PL/~ALEKSMAR/STRONA1/CIEKLE/CIEKLE
.HTML
HTTP://WWW.LCI.KENT.EDU/

Podobne dokumenty