Рідкі кристали

Сенсація року. Певний час тому незвичайної популярності США користувалася новинка ювелірного виробництва, названа «перстень настрої». Протягом року продано 50 мільйонів таких перснів, т. е. практично кожна доросла жінка мала це ювелірне виріб. Що й казати привернула увагу любителі біжутерії до цього персню? Виявляється, він мав цілком містичним властивістю реагувати на настрій його власника. Реакція зводилася до того, що колір камінчика персня дотримувався за настроєм власника, пробігаючи все кольору веселки від червоного до фіолетового. Ось це поєднання таємничого властивості вгадувати настрій, декоративність персня, забезпечувана яскравої та мінливою забарвленням камінчика, плюс низька ціна продажу та забезпечили успіх персню настроения.

Мабуть, тоді вперше широкий загал зіштовхнулися із загадковою терміном «рідкі кристали». Нічого до пуття був відомо, говорилося, лише, що камінчик персня зроблено за рідкому кристалі. Для читача, обізнаний із рідкими кристалами, потрібно уточнити — на холестерическом рідкому кристалі, а секрет персня настрої пов’язані з його дивовижними оптичними свойствами.

Навіщо потрібні Рідкі кристали. Дедалі частіше зі сторінок наукових, а останнім часом і науково-популярних журналів з’являється термін «рідкі кристали» (в абревіатурі ЖК) і, присвячені рідким кристалам. У повсякденні ми зіштовхуємось із годинами, термометрами на рідких кристалах. Нині наука стала продуктивної силою, і тому, як правило, підвищений науковий інтерес до того що чи іншому явища чи об'єкту означає, що це явище чи об'єкт цікавить матеріального виробництва. У цьому плані є винятком і цьогорічний рідкі кристали. Інтерес до них передусім обумовлений можливостями їхнього ефективного застосування у низці галузей виробничої діяльності. Впровадження рідких кристалів означає економічну ефективність, простоту, удобство.

Рідкий кристал — ця специфічна агрегатний стан речовини, в якому вона виявляє одночасно властивості кристала і рідини. Відразу слід зазначити, що зовсім в усіх речовини можуть міститися у жидкокристаллическом стані. Більшість речовин може тільки у трьох, всім добре відомих агрегатних станах: твердому чи кристалічному, рідкому і газоподібному. Виявляється, деякі органічні речовини, які мають складними молекулами, крім трьох названих станів, можуть утворювати четверте агрегатний стан — жидкокристаллическое. Цей стан здійснюється за плавленні кристалів деяких речовин. За умов їх плавленні утворюється жидкокристаллическая фаза, відрізняється від звичайних рідин. Ця фаза існує у інтервалі від температури плавлення кристала до деякою вищої температури, при нагріванні до якої рідкий кристал переходить у звичайну рідина. А чим рідкий кристал відрізняється від рідини і звичайного кристала і що нагадує них? Подібно звичайній рідини, рідкий кристал має плинністю та приймає форму судини, до якого вона поміщений. Тим самим він відрізняється відомі всім кристалів. Проте незважаючи цього властивість, об'єднує його з рідиною, він має здатність, притаманним кристалів. Це — впорядкування у просторі молекул, їхнім виокремленням кристал. Щоправда, це впорядкування інше повне, як і звичайних кристалах, але з тих щонайменше воно значно впливає властивості рідких кристалів, що навіть відрізняє їхнього капіталу від звичайних рідин. Неповне просторове впорядкування молекул, їхнім виокремленням рідкий кристал, в тому, що у рідких кристалах немає повного ладу у просторовому розташуванні центрів тяжкості молекул, хоча частковий порядок то, можливо. Це означає, що вони немає жорсткої кристалічною грати. Тому рідкі кристали, подібно звичайним рідинам, мають властивістю текучести.

Обов’язковою властивістю рідких кристалів, зближуючим його з звичайними кристалами, служить наявність порядку" просторової орієнтації молекул. Такий лад у орієнтації може виявлятися, наприклад, у цьому, що це довгі осі молекул в жидкокристаллическом зразку орієнтовані одинаково.

Залежно від виду упорядкування осей молекул рідкі кристали поділяються втричі різновиду: нематические, смектические і холестерические.

Трохи історії. Які виявлено незвичних властивостей рідких кристалів? Мабуть, дослідники вже дуже довго зіштовхувалися з рідкокристалічним станом, але з віддавали собі у цьому звіту. Проте він менш існування рідких кристалів було встановлено дуже довго, майже століття тому, приміром у 1888 году.

Першим, хто рідкі кристали, був австрійський ученый-ботаник Рейнитцер. Досліджуючи нове синтезоване їм речовина холестерилбензоат, він виявив, що з температурі 145° З кристали цієї речовини плавляться, створюючи каламутну сильно рассеивающую світло рідина. Якщо не перерветься нагріву після досягнення температури 179 °C рідина просвітлюється, т. е. починає поводитись оптичному відношенні, як звичайна рідина, наприклад вода. Несподівані властивості холестерилбензоата виявилися у мутній фазі. Розглядаючи цю фазу під поляризационным мікроскопом, Рейнитцер виявив, що вона має двупреломлением. Це означає, що показник заломлення світла, т. е. швидкість світла цієї фазі, залежить від поляризации.

Явище двупреломления—это типово кристалічний ефект, котра перебувала тому, що швидкість світла кристалі залежить від орієнтації площині поляризації світла. Істотно, що вона сягає екстремального максимального і мінімального значень обох взаємно ортогональних орієнтацій площині поляризації. Зрозуміло, орієнтації поляризації, відповідні екстремальним значенням швидкості світлі в кристалі, визначаються анізотропією властивостей кристала і однозначно задаються орієнтацією кристалічних осей щодо напрями поширення света.

Тому сказане пояснює, що існування двупреломления в рідини, що має бути ізотропного, т. е. що її властивості би мало бути независящими від напрямку, уявлялося парадоксальним. Найбільш правдоподібним тоді могло здаватися його присутність серед каламутній фазі нерасплавившихся малих частинок кристала, кристаллитов, що й були джерелом двупреломления. Однак понад детальні дослідження, яких Рейнитцер залучив відомого німецького фізика Лемана, показали, що каламутна фаза перестав бути двухфазной системою, т. е. зовсім позбавлений у звичайній рідини кристалічних включень, а є новим фазовим станом речовини. Цьому фазовому стану Леман дав назва «рідкий кристал» у зв’язку з одночасно що їх виявляють їм властивостями рідини і кристала. Вживається ще й інший термін для назви рідких кристалів. Це — «мезофаза», що буквально означає «проміжна фаза».

Тоді існування рідких кристалів уявлялося якимось курйозом, і ніхто міг припустити, що очікує майже сто років велике майбутнє яких у технічних додатках. Тому після деякого інтересу до рідким кристалам відразу після їх відкриття про неї за якийсь час практично забыли.

Наприкінці дев’ятнадцятого — початку ХХ століття багато дуже авторитетних учених дуже скептично ставилися на відкриття Рейнитцера і Лемана. Річ у тім, що українці описані суперечливі властивості рідких кристалів представляли багатьом авторитетів дуже сумнівними, а й у тому, що властивості різних рідкокристалічних речовин (сполук, які мали жидкокристаллической фазою) виявлялися істотно різними. Так, одні рідкі кристали мали дуже великі в’язкістю, в інших в’язкість була невелика. Одні рідкі кристали виявляли зі зміною температури різку зміну забарвлення, тож їхні колір пробігав все тону веселки, інші рідкі кристали такої різкої зміни забарвлення не виявляли. Нарешті, зовнішній вигляд зразків, чи, як, текстура, різних рідких кристалів при розгляданні їх під мікроскопом опинявся зовсім різним. У випадку на полі поляризационного мікроскопа були видно освіти, схожі на нитки, й інші — спостерігалися зображення, схожі на гірський рельєф, а третьому — картина нагадувала відбитки пальців (див. малюнки на обкладинці). Стояв також питання, чому жидкокристаллическая фаза спостерігається при плавленні лише деяких веществ?

Час минав, факти про рідких кристалах поступово накопичувалися, але з було загального принципу, який дозволило б встановити якусь систему в уявленнях про рідких кристалах. Подейкують, настав час для класифікації предмета досліджень. Заслуга у розбудові основи сучасної класифікації рідких кристалів належить французькому вченому Ж. Фриделю. У двадцяті роки Фридель запропонував розділити все рідкі кристали на великі групи. Одну групу рідких кристалів Фридель назвав нематическими, іншу смектическими. Він також запропонував загальний термін для рідких кристалів — «мезоморфная фаза». Цей термін походить від грецького слова «мезос» (проміжний), а вводячи його, Фридель хотів підкреслити, що рідкі кристали займають проміжне становище між істинними кристалами і рідинами як у температурі, і за своїми фізичним властивостями. Нематические рідкі кристали в класифікації Фриделя включали згадувані вище холестерические рідкі кристали як подкласс.

Найбільш «кристалічні» серед рідких кристалів — смекатические. Для смекатических кристалів характерна двовимірна упорядкованість. Молекули розміщуються те щоб їх осі були рівнобіжні. Понад те, вони «розуміють» команду «дорівнюй» і розміщуються в струнких лавах, упакованих на смекатических площинах, й у шеренгах — на нематических, що пояснює рис. 1а. Смекатическим рідким кристалам властиво багато речей, що йтиметься нижче, і щось особливе — довгострокова пам’ять. Записавши, наприклад, зображення за показ такої кристал, потім довго милуватися «твором». Однак це особливість смекатических кристалів для відтворюють елементів индикационных пристроїв, телевізорів і дисплеїв дуже зручна. Проте, вони знаходять використання у промисловості, до прикладу, в індикаторах давления.

Упорядкованість нематических середовищ нижче, ніж в смекатических. Молекулам дозволено зміщатися щодо довгих осей, тому упорядкованість стає «односторонньої», а реакція на зовнішнє вплив щодо швидкої, пам’ять — короткій. Смекатические площині відсутні, тоді як нематические зберігаються. Цю особливість нематиков пояснює рис. 1б.

Термін «холестерические рідкі кристали» випадковий, оскільки найхарактерніших на практиці самим що використовуються кристалом цього класу є холестерин. Молекули холестерину і аналогів розміщуються в нематических площинах. Особливість молекул холестерического типу у цьому, що з досить сильному бічному притяганні їх вершини відштовхуються. Холестерин — доступний і дешевий матеріал, сировиною котрій багата будь-яка бойня. Дуже складні рідкокристалічні структури утворюють розчини мила у питній воді. Тут можна було одержати шаруваті, дискові і навіть кулясті структури. Одне слово, вибір матеріалу широк.

У досить великих обсягах кристалічною рідини утворюються домени, фізичні властивості яких подібні кристалам. Однак у цілому вона не виявляє властивості, подібні звичайним рідинам. Доменна структура рідких кристалів утворюється за тими самими причин і законам, що у сегнтоэлектриках і ферромагнетиках. Ситуація різко змінюється у плівках, товщина яких можна з радіусом взаємодії молекул рідини і пластин, формують шар. Це важливо наголосити, оскільки взаємодія рідкого кристала і формообразующих елементів створює той легко керований прилад, який так активно вбудовується до сучасного електронну технику.

Нематики. Кристали деяких органічних речовин при нагріванні, як розплавитися і стати у звичайну рідина, проходять при підвищенні температури через стадію жидкокристаллической фази. Як побачимо нижче, рідкокристалічних фаз може бути однієї й тієї ж сполуки кілька. Але спочатку у тому, ніж ускладнювати ознайомлення з жидкокристаллической фазою несуттєвими тут подробицями, розглянемо найбільш просту ситуацію, коли з'єднання має одну жидкокристаллической фазою. І тут процес плавлення кристала йде в .стадії) Спочатку у разі підвищення температури кристал відчуває «перше плавлення», переходячи у каламутний розплав. Потім за подальшому нагріванні до цілком певної температури відбувається «просвітління» розплаву. «Прояснений розплав» має усіма властивостями рідин. Каламутний розплав, що й є жидко «кристалічну фазу, за своїми властивостями істотно відрізняється від рідин, хоча має найбільш характерним властивістю рідини — плинністю. Найбільш різке відмінність жидкокристаллической фази від рідини проявляється у оптичних властивості. Рідкий кристал, володіючи плинністю рідини, виявляє оптичні властивості для всіх нас знайомих звичайних кристаллов).

Щоб схематично уявити пристрій нематика, зручно що утворюють молекули його у вигляді паличок. Для такий ідеалізації є фізичні підстави. Молекули, що утворюють рідкі кристали, як вже говорилося, є типові багатьом органічних речовин освіти зі порівняно великим молекулярным вагою, протяжності що у одному напрямку в 2—3 рази більше, ніж у поперечному. Можна вважати, що напрям запроваджених нами паличок збігаються з довгими осями молекул. При введеної нами ідеалізації структуру нематика слід становити як «рідина однаково орієнтованих паличок». Це означає, що центри тяжкості паличок розташовані і рухаються хаотично, як в рідини, а орієнтація у своїй в всіх паличок однаковою і неизменной.

Нагадаємо, що у звичайній рідини як центри тяжкості молекул рухаються хаотично, а й орієнтації виділених напрямів молекул цілком випадкова й не скоррелированны між собой.

Пружність рідкого кристала. Вище переважно говорилося про спостереженнях, що з проявом незвичайних оптичних властивостей рідких кристалів. Першим дослідникам кидалися правді в очі, природно, властивості, найбільш доступні спостереженню. А такими властивостями таки були оптичні властивості. Техніка оптичного експерименту вже у дев’ятнадцятому столітті досягла високого рівня, а, наприклад, мікроскоп, навіть поляризационный, т. е. який дозволяв висвітлювати об'єкт дослідження поляризованим світлом і аналізувати поляризацію минулого світла, був цілком доступним приладом багатьом лабораторий.

Оптичні спостереження дали значну кількість фактів про властивості жидкокристаллической фази, які було зрозуміти й описати. Одним із перших набутків у описі властивостей рідких кристалів, як вже згадувалося у введенні, було визнано створення теорії пружності рідких кристалів. У сучасному формі її було впроваджено основному сформульована англійським ученим Ф. Франком в п’ятдесяті годы.

Постараємося простежити над перебігом думки і аргументами творців теорії пружності ЖК. Розмірковування були (чи були) приблизно такими. Встановлено, що у рідкому кристалі, конкретно нематике, існує кореляція (вибудовування) напрямів орієнтації довгих осей молекул. Це має означати, що й із певної причини сталося невеличке порушення в узгодженої орієнтації молекул у сусідніх точках нематика, то виникнуть сили, які намагатися відновити порядок, т. е. узгоджену орієнтацію молекул. Звісно, вихідної, мікроскопічної, причиною таких повертають сил є взаємодія між собою окремих молекул.

Для кристалів існує добре розвинена теорія пружності. Усім фахівцям відомо, що деформація твердого тіла прямо пропорційна доданої силі, і зворотно пропорційна модулю пружності До. Виникає думку, якщо оптичні властивості рідких кристалів подібні властивостями звичайних кристалів, вона може бути, рідкий кристал, подібно звичайному кристалу, має і пружними властивостями. Згадайте, що рідкий кристал тече, як звичайна рідина. А рідина не виявляє властивостей пружності, крім пружності стосовно всебічному стиску, і для неї модуль пружності стосовно звичайним деформаціям суворо нульовий. Здавалося б, очевидна парадокс. Але її вирішення у цьому, що рідкий кристал — це звичайна, а анізотропна рідина, т. е. рідина, «.властивості якої різні у різних направлениях.

Отже, побудова теорії пружності для рідких кристалів було інакшим вже простою справою і не міг теорію, розвинену для кристалів, безпосередньо застосувати до рідким кристаллам.

Теорія пружності рідких кристалів, яка описувала їх як суцільну середу, т. е. претендує лише з опис властивостей ЖК, усереднених по відстаней більше межмолекулярных, свідчить, що мінімальна енергія рідкого кристала відповідає відсутності деформацій в нем.

Электронная гра, електронний словник і дивляться телевізор на жк".

Відомо, який популярності в молоді користуються різні електронні гри, зазвичай встановлювані у спеціальній кімнаті атракціонів у місцях громадського відпочинку чи фойє кінотеатрів. Успіхи з розробки матричних рідкокристалічних дисплеїв уможливили створення умов та масове виробництво таких ігор в мініатюрному, як кажуть, кишеньковому виконанні. Наприклад, всім добре відома гра «Ну, постривай!», освоєна вітчизняної промисловістю. Габарити на цю гру, як в записної книжки, а основним її елементом є рідкокристалічний матричний дисплей, на якому висвічуються зображення вовка, зайця, курей і катящихся по жолобам яєчок. Завдання що грає, натискаючи кнопки управління, змусити вовка, переміщуючись від жолоба до жолобу, ловити скатывающиеся з жолобів яєчка в кошик, аби дати їм впасти на грішну землю і розбитися. Але тут відзначимо, що, крім розважального призначення, ця іграшка виконує роль годинників та будильника, т. е. й інші режимі роботи з дисплеї «висвічується» час і може подаватися звуковий сигнал в необхідний момент времени.

Ще одна вражаючий приклад ефективності союзу матричних дисплеїв на рідких кристалах і мікроелектронної техніки дають сучасні електронні словники, які почали друкувати у Японії. Вони уявляють собою мініатюрні обчислювальні машинки розміром із звичайний кишеньковий мікрокалькулятор, на згадку про яких запроваджені слова двома (чи більше) мовами й які обладнані матричним дисплеєм і клавіатурою з алфавітом. Набираючи на клавіатурі слово однією мовою, ви моментально отримуєте на дисплеї його переклад іншою мовою. Уявіть собі, як поліпшиться і полегшиться процес навчання іноземних мов у школі, і у ВНЗ, якщо кожен учень буде оснастили подібним словником) А спостерігаючи, як швидко вироби мікроелектроніки впроваджуються у життя, з упевненістю сказати, що час незабаром настануть) Легко уявити й шляху подальшого вдосконалення таких словарей-переводчиков: перекладається не один голос, а ціле пропозицію. З іншого боку, переклад може бути озвучена. Одне слово, впровадження таких словарей-переводчиков обіцяє революцію у вивченні мов і культур техніці перевода.

Рідкі кристали сьогодні й завтра. Багато оптичні ефекти в рідких кристалах, про які зазначалося вище, вже освоєно технікою і використовують у виробах виробництва. Наприклад, всім відомі годинник з індикатором на рідких кристалах, але не ще знають, що ті ж рідкі кристали йдуть на виробництва наручного годинника, у яких вмонтований калькулятор. Тут вже й грудно сказати, як назвати таке пристрій, чи годинник, чи комп’ютер. Але то це вже освоєні промисловістю вироби, хоча був десятиліття тому подібна здавалося нереальним. Перспективи ж майбутніх масових і найефективніших застосувань рідких кристалів ще більше дивні. Тому слід розповісти про кілька технічних ідеях застосування рідких кристалів, які ще не реалізовані, але, можливо, у найближчі кілька років послужать основою створення пристроїв, що стануть нам так само звичними, якими, скажімо, зараз є транзисторні приемники.

Оптичний мікрофон. У системах оптичної обробки інформації та зв’язку виникла потреба перетворювати як світлові сигнали в світлові, а й інші найрізноманітніші впливу на світлові сигнали. Такими впливами може бути тиск, звук, температура, деформація і т. буд. І тепер для перетворення цих у оптичний сигнал рідкокристалічні устрою виявляються знов-таки дуже зручними і перспективними елементами оптичних систем.

Звісно, є безліч методів перетворювати перелічені впливу на оптичні сигнали, проте переважна більшість із цих методів пов’язано спочатку з перетворенням впливу на електричний сигнал, з допомогою якого потім можна управляти світловим потоком. Таким чином, методи ці двуступенчатые і, отже, інші вже прості і економічні у реалізації. Перевага застосування у тих цілях рідких кристалів у тому, що з допомогою найрізноманітніші впливу можна безпосередньо переводити у оптичний сигнал, що усуває проміжне ланка у подальшому ланцюгу воздействие—световой сигнал, отже, вносить принципове спрощення у керування світловим потоком. Інше гідність ЖК-элементов у цьому, що вони охоче сумісні з вузлами волоконно-оптичних устройств.

Щоб проілюструвати можливості з допомогою ЖК управляти світловими сигналами, розповімо про принципі роботи «оптичного мікрофона» на ЖК—устройства, запропонованого для безпосереднього перекладу акустичного сигналу в оптический.

Принципова схема устрою оптичного мікрофона проста. Його активний елемент є орієнтований шар нематика. Звукові коле бания створюють періодичні у часі деформації шару, викликають також переорієнтації молекул і модуляцію поляризації (інтенсивності) який струменіє поляризованого світлового потока.

Дослідження характеристик оптичного мікрофона на ЖК показали, що за своїми параметрами не поступається існуючим зразкам і то, можливо використаний у оптичних лініях зв’язку, дозволяючи здійснювати безпосереднє перетворення звукових сигналів в оптичні. Виявилося також, що майже в усьому температурному інтервалі існування нематической фази його акустооптические характеристики мало изменяются.

Як зробити стереотелевизор. Як чергового привабливого, несподіваного і що стосується практично всіх застосувань рідких кристалів слід назвати ідею створення стереотелевидения із застосуванням рідких кристалів. Причому, але це бачиться особливо привабливим, таку систему «стереотелевидения на рідких кристалах» може бути ціною дуже простий модифікації передавальної телекамери й наші доповненням звичайних телевізійних приймачів спеціальними окулярами, скло яких обладнані рідкокристалічними фильтрами.

Ідею системи стереотелевидения надзвичайно проста. Коли ж врахувати, що кадр зображення на телеекрані формується через підрядник, причому отже спочатку висвічуються непарні рядки, і потім парні, те з допомогою очок з рідкокристалічними фільтрами легко зробити, щоб праве око, наприклад, бачив лише парні рядки, а лівий — непарні. І тому досить синхронізувати включення і вимикання рідкокристалічних фільтрів, т. е. можливість сприймати зображення на екрані поперемінно то одним, то іншим оком, роблячи поперемінно прозорим один, то інше скло очок з висвічуванням парних і непарних строк.

Тепер ясно, яке ускладнення передавальної телекамери дасть стереоэффект телеглядачу. Треба, щоб передає телекамера була стерео, т. е. щоб він мала двома об'єктивами, відповідними сприйняттю об'єкта лівим і правих оком людини, парні рядки на екрані формувалися з допомогою правого, а нечетные—с допомогою лівого об'єктива передавальної камеры.

Система очок з рідкокристалічними фильтрами—затворами, синхронизированными з роботою телевізора, може бути непрактичної для масового застосування. Можливо, що як конкурентоспроможною виявиться стерео, у якій скла очок обладнані звичайними поляроидами. При цьому кожна з шибок очок пропускає линейно-поляризованный світло, площину поляризації якого перпендикулярна площині поляризації світла, пропускаемого другим склом. Стерео ж ефект у разі досягається з допомогою жидкокристаллической плівки, завданої на екран телевізора і проникної від парних рядків світло однієї лінійної поляризації, як від нечетных—другой лінійної поляризації, перпендикулярної первой.

Яка з описаних систем стереотелевидения буде реалізовано чи виживе зовсім інша система, покаже будущее.

Окуляри для космонавтів. Знайомлячись раніше з маскою для электросварщика, а тепер із окулярами для стереотелевидения, б помітили, що у цих пристроях керований рідкокристалічний фільтр перекриває відразу всі зору однієї чи обох очей. Тим більше що існують ситуації, коли можна перекривати все зору чоловіки й до того ж час необхідно перекрити окремі ділянки поля зрения.

Наприклад, його необхідність може виникнути у космонавтів в умови їх роботи у космосі при надзвичайно яскравому сонячному висвітленні, не ослабленому ні атмосферою, ні облачностью. Це завдання як у маски для электросварщика чи очок для стереотелевидения дозволяють вирішити керовані рідкокристалічні фильтры.

Ускладнення окулярів у цьому випадку у тому, що зору кожного очі тепер має перекривати чимало фільтр, а кілька незалежно керованих фільтрів. Наприклад, фільтри можуть бути виконані як концентричних кілець з центром у центрі шибок очок або у вигляді смужок на склі очок, кожна з яких включення перекриває тільки п’яту частину поля зору глаза.

Такі окуляри стануть у пригоді як космонавтам, а й людей інших професій, робота яких вочевидь пов’язана лише з яскравим нерассеянным освітленням, але й необхідністю сприймати великий обсяг зорової информации.

Наприклад, у кабіні пілота сучасного літака дуже багато панелей приладів. Проте чи всі вони потрібні пілоту одночасно. Тому використання пілотом очок, обмежують зору, то, можливо корисним і полегшуючим його, оскільки допомагає зосереджувати його увагу тільки на частини потрібних в момент приладів та усуває що відволікає вплив непотрібної на той час информации.

Такі окуляри дуже корисні й в біомедичних дослідженнях роботи оператора, що з сприйняттям великої кількості зорової інформації. Через війну таких досліджень можна виявити швидкість реакції оператора на зорові сигнали, визначити найважчі і виснажливі етапи у роботі й у остаточному підсумку знайти метод оптимальної організації його роботи. Останнє отже визначити найкращий спосіб розташування панелей приладів, тип індикаторів приладів, колір і характеру сигналів різного рівня важности.

Фільтри подібного типу і індикатори на рідких кристалах, безсумнівно, знайдуть (вже знаходять) широке застосування у кіно-, фотоаппаратуре. У цих цілях вони привабливі тим, що з управління ними потрібно незначна кількість енергії, а деяких випадках дозволяють вилучити з апаратури деталі, що здійснюють механічні руху. Як відомо, механічні системи часто виявляються найбільш громіздкими і ненадежными.

Які механічні деталі кіно-, фотоапаратури маю на увазі? Це передусім діафрагми, фільтри — ослабители світлового потоку, нарешті, прерыватели світлового потоку в киносъемочной камері, синхронизованные з переміщенням фотоплівки і забезпечуючі покадровое її экспонирование.

Принципи устрою таких ЖК-элементов зрозумілі з попереднього. Як прерывателей і фильтров-ослабителей природно використовувати ЖК-ячейки, в яких під впливом електричного сигналу змінюється пропускання світла у всій їхньої площі. Для діафрагм без механічних частей—системы осередків у вигляді концентричних кілець, яких можуть під впливом електричного сигналу змінювати площа пропускає світло прозорого вікна. Слід також сказати відзначити, що шаруваті структури, містять рідкий кристал і фотополупроводник, т. е. елементи типу керованих оптичних транспарантів, можна використовувати у ролі індикаторів, наприклад, експозиції, але й автоматичної установки діафрагми у кіно-, фотоаппаратуре.

За всієї принципової простоті обговорюваних пристроїв їх широке запровадження у масову продукцію залежить від створення низки технологічних питань, що стосуються забезпечення тривалого терміну ЖК-элемен-тов, його роботи у широкому температурному інтервалі, нарешті, конкуренції з традиційними і усталеними технічними рішеннями тощо. буд. Проте розв’язання цих проблем — це справа часу, і незабаром, напевно, важко буде собі уявити досконалий фотоапарат, він ЖК-устройства.

1. У. де Ж. Фізичні властивості рідкокристалічних веществ.

2. П. де Дружин «Фізика рідких кристалів » ,.

3. С. Чандрасекар «Рідкі кристали » .

4. Ландау Л. Д., Ліфшиц Б. М. Теоретична фізика. Т.5. Статистична физика.

5. Гросберг О. Ю., Хохлов Г. Р. Статистична фізика макромолекул М.: