Qu'est-ce que le cristal liquide nématique?

Le cristal liquide nématique est un liquide translucide qui modifie la polarité des ondes lumineuses qui le traversent.Le mot «nématique» vient du mot grec pour le thread et décrit les formations en forme de fil qui peuvent se former dans le cristal liquide.Le cristal liquide nématique est fréquemment utilisé dans les écrans de cristal liquide (LCD) tels que ceux des montres numériques.

Les cristaux liquides sont un stade de fusion intermédiaire entre un état solide et un état liquide.En 1888, un scientifique autrichien du nom de Freidrich Reinitzer a découvert l'État alors qu'il mettait des expériences sur une substance appelée benzoate de cholestérol.La substance, a remarqué Reinitzer, avait deux points de fusion distincts.Dans le premier, il est devenu un liquide nuageux, et dans le second, il est devenu transparent.Les observations de Reinitzer comprenaient les concepts selon lesquels l'état nuageux ou cristallin a changé la polarité des ondes légères qui le traversent, un concept impératif au développement de l'écran LCD.

Reinitzer n'a jamais développé d'applications pratiques de la technologie des cristaux liquides, et la recherche sur les états cristallins a été largement abandonnée au début du 20e siècle.En 1969, un scientifique du nom de Hans Keller a réussi à créer une substance qui cristalliserait némiquement à température ambiante.Cette découverte a conduit à la capacité de commercialiser le produit, et les cristaux nématiques sont devenus extrêmement utiles dans la technologie d'écran.

Les trois états de matière que la plupart des gens apprennent en classe de sciences sont liquides, gaz et solides.Le cristal liquide est un quatrième état, quelque part entre les liquides et les solides, et permet à certaines formes de matière de la traverser.Comme les substances liquides, les molécules de cristal liquide n'ont pas d'ordre de position, mais comme une substance solide, les molécules en cristal liquide peuvent avoir un ordre organisationnel, ce qui signifie qu'elles ont tendance à pointer vers une direction dans le temps.Le cristal liquide nématique est une phase de température élevée du processus de cristallisation, où les molécules ont un ordre organisationnel à longue portée.

Les ondes légères provenant de sources de lumière naturelle ou artificielle vibrent dans de nombreuses directions.Si la plupart des vibrations s'occupent dans une direction spécifique, la lumière serait polarisée.En faisant fonctionner les ondes légères à travers des cristaux liquides nématiques, la polarisation change, généralement en tournant à 90 degrés.Si un champ électrique est ajouté à la solution de cristal, la direction et la quantité de polarisation peuvent être contrôlées par la tension d'électricité.

Lors de la création d'un écran LCD, deux morceaux de verre polarisés sont utilisés, un avec un filtre mince de cristal liquide nématique.Le verre est ensuite accroché à deux électrodes qui peuvent fournir des charges électriques.En exécutant des charges contrôlées à travers le verre, le cristal liquide nématique se tordre et se détachera, ne permettant que les zones de lumière demandées électriquement.Les écrans utilisant des cristaux liquides nématiques torsadés sont des caractéristiques communes dans la technologie moderne, utilisées dans les ordinateurs portables et les horloges et les montres numériques.