السائلة ) (Liquid crystalsالبلورات• . منتظم نمط اعتيادي سائل أي في للجزيئات ليس

. وهكذا بسهولة البعض بعضها عبر التحرك فباستطاعتها

. تنساب أن السوائل تستطيع

فهي • اعتيادية صلبة مادة في المتواجدة الجزيئات أما

. مكانها، في بثبات مرتبطة ا أيض9 ولكنها للغاية منتظمة

. تنساب ال الصلبة المواد أن نرى وهكذا

هاتين • بها تتميز التي كتلك خصائص تظهر المواد بعض

من بقليل أعلى الحرارة درجات من مجال ضمن الحالتين،

بالبلورات تسميتها يجري ولذلك انصهارها، درجات

منتظم. بأسلوب مرتبة جزيئاتها أن إال مائعة فهي السائلة

للغاية.

الى • بعناية، التسخين عند العضوية البلورات بعض تنتقل

. الحالة هذه تسمى والسائل الصلب بين وسطية حالة

( الميزومورفيك البلورات( meso-morphicالسائلة أو

(.Liquid Crystalالسائلة )

1

السائلة ) البلورات (:Liquid Crystalتعريفينحصر التي الوسطيه الحالة بانها السائلة البلورات تعرف

فيها تكون التي المنتظمة البلورية الصلبة الحالة بين تكوينها

ابعاد ثالث ذي هندسي نظام وذات الحركة مقيدة الجزيئات

جزيئات تتحرك والتي المنتظمة غير العادية السائلة والحالة

عشوائيه بصوره فيها هذا. المادة من أعلى حرارة درجات وعند

. آخر سائل أي مثل وتصبح اإلنتظام هذا فقدان يتم المجال،

( رينتزر أكتشف ( Reinitzerوقد عام السائلة 1888البلورات

بنزويت ) الكوليستريل أن Cholesteryl Benzoateحيثسخن والحظ

في تنصهر أنها إذ بالشذوذ، تتسم صفة الغريبة المادة لهذه

تبلغ  عندما  145حرارة إال سائال تصبح ال ولكنها مئوية، درجة

إلى الحرارة الوسيطة 179تصل الحالة هذه وفي مئوية درجة

  شفافة  غير غروية المادة عادة. تكون السائلة البلورات وتتكون

المجاميع من أكثر أو واحد9ا تمتلك طويلة، كبيرة جزيئات من

. CO or NH2القطببية ) المتبلورة( الحالة في

2

بعضها يكون بحيث جزيئاتها اصطفاف مع المواد هذه ترص

عن الروابط وتنتج اآلخر، للبعض المجاميع موازي9ا بين التجاذب

. وعند المستحدثة القطب ثنائية فاندرفالز وقوى القطبية

قوى على للبلورة المجهزة الحرارية الطاقة تتغلب التسخين

. و النسبية الحركة تحدث أن ويمكن درفالز، الحرارة فان تعمل

الحالة الى المادة وتنتقل القطب ثنائية الروابط كسر على

الحقيقية : السائلة أمثلتها ومن

3

N=CHHC=N NO2O2N

N=CHHC=N

H3COH3CO OCH3 OCH3

N N

O ORO OR

Cu

السائلة البلورات أنواع

الاليوتروبية- 1 السائلة البلورات

الغرفة حرارة درجة عند الصنف لهذا الوسطيه األطوار تنشا

    مذيبات من معينه حجوما اضافة عند عاليه حرارة درجة في او

      وذلك معينه عضويه مركبات إلى اوالكحول الماء مثل قطبيه

المركبات لتلك الرابطة القوى على المذيبات هذه تاثير بفعل

العضوي

الثرموتروبية- 2 السائلة البلورات

درجات على باالعتماد النوع لهذا الوسطيه األطوار تنشا

باالطوار تدعى لذا فيها الحاصل التغير ومقدار الحرارة

. درجة علي المعتمدة وأالطوار بالحراره المحفزه الوسطيه

معينة حرارة درجة نطاق في تحدث التي تلك هي الحرارة

. الحرارة درجة كانت وإذا قليال المادة انصهار درجة من أعلي

الحرارية الحركة ان إلى يؤدي ارتفاعها فان جدا، مرتفعة

في الحساسة التعاونية الروابط ترتيب السائلة، تدمر البلورة

  تصنيف السائل الطور في للمواد التقليدية الخواص ودفع

الي الثرموتروبية السائلة البلورات

5

السمكتيكية- 1 السائلة طبقات (: Smectic Liquid Crystal)البلورة تتألفمن هي

»ال شكل لها جزيئات من الطولية عيدانمسطحة ومحاورها »

. والجزيئاتفي. جزيئين أو واحد جزيء طول يساوي الطبقة وسمك متوازية

. وتنزلق المادة طبيعة بحسب عشوائية أو مرتبة تكون قد الواحدة الطبقة

. الواحدة الطبقة في الجزيئات ولكن بحرية بعض فوق بعضها الطبقات

داخلها تتحرك ولكن الطبقات بين فيما تتحرك وال موجnهة (. تبقى شكلب)

النيماتيكية -2 السائلة هذا(: Nematic Liquid Crystal)البلورة في االنتظام يكون

الطور ويكون السمكتي الطور حالة في منه أقل الوسط األطوار من النوع

. غير ولكنها متوازية9 oالطولية الجزيئات محاور تبقى سيولة أكثر النيماتي

اتجاه حول تهتز الجزيئات يجعل الحراري والتهيج طبقات، في منفصلة

(ي وسط أ) شكل

الكوليستيرية- 3 الصلبة تكون( Cholestric Liquid Crystal)البلورة وفيها

بعض مع للطبقات مواز بشكل مصطفة ولكنها ا، أيض9 طبقات في الجزيئات

.) ج ) شكل ألخرى طبقة اإلتجاهاتمن في الطفيفة الفوارق

Order parameter الترتيب معامل

لترتيب المفضل االتجاه أن بفرض

البلورة داخل الجزيئات

( العلوي هواالتجاة والذي( السائلة

اتجاه يمثله

البلورة جزيئات من جزي كل فان السهم

يصنع السائلة

هذه وتسمي االتجاه هذا مع معينة زاورة

qالزاوية

معامل يعطي الزوايا هذه ومتوسط

تزيد والذي الترتيب

اقتربت كلما الصفر qقيمته من

q

Order parameter (OD): 2

1 cos3 2

تكون عندما الترتيب درجات الترتيب =0q=أعلي معامل فان 1وبالتالي

الترتيب = معامل قيمة يكون عندما النظام في العشوائية درجات اعلي 0بينما

و المادة حرارة درجة بين العالقة يبين التالي والمنحني

بمعدل يقل الترتيب معامل ان نجد حيث الترتيب معامل

من يقترب ان الي الحرارة درجة زادت كلما جدا صغير

الحرارة درجة عند حيث Tcالصفر

: Tc حالة من المادة عندها تتحول التي الحرارة درجة هي

. العادية السائلة الحالة الي السائلة البلورة

: سائلة بلورات لتكون المادة في توافرها الواجب الشروط

1.   مسطح- أو نسبيا رقيق الجزيئي شكل يكون أن يجب

الجزيئي- 2 طول يكون أن نانومتر 1.3يجب

طويلة  ألكيل مجموعة وجود مع األقل على

زاويnة- 3 أو متفرعة البنية تكون أن ينبغي ال

8

السائلة البلورات أهمية

الحساسة - 1 األجهزة لبعض األساس السائلة البلورات تكون

. يجعل والذي والضغط الحرارة درجة في الصغيرة للتغيرات

السائلة لألهتمام ( يةالكوليستيربلورات )البلورات مثيرة

تأثيرها طريقة هو لالستعمال عالية إمكانية وذات القدر لهذا

هو ما ولكن عليها، الساقط الضوء تشتت حيث الضوء في

( الضوء المنعكس اللون أن خاص بشكل لإلهتمام مثير

. ) الحرارة درجة في بالتغير يتغير المنعكس المرئي المشتت

تسميته يمكن فيما المواد هذه باستعمال يسمح ما وهذا

ما لجسم الحرارة درجات لمناطق اللوني Colour)التخطيط

Mapping .) موقع تحديد هي لذلك الطبية التطبيقات وإحدى

يسببها التي األدفأ الجلد حرارة درجة طريق عن األوردة أحد

. التشخيصالطبي مجال في كبيرة فائدة ذات فإنها وهكذا

9

السائلة: البلورات أهمية تابع

التي - 2 السائلة البلورية العارضات في المستعملة المواد

( شكل اليد وساعات الجيبية، الحاسبات في هي( 2نجدها

نيماتيكية سائلة بالمجال. بلورات الضوئية خصائصها وتتأثر

البلورة من رقيق فيلم وضع يتم الحالة هذه وفي الكهربي،

( قطبين فيهماالكترودين الزجاج من لوحين بين السائلة

) بأنماط الزجاج على ترتيبهما يتم شفافين وموجب سالب

تتغير. بالطاقة، معين الكترود من جزء شحن يتم فعندما خاصة

) يتغير ) وبالتالي البلورة في السائلة الجزيئات ترتيب اتجاهات

. أجزاء تنشيط طريق وعن شفافة غير المادة وتصبح لونها

األعداد من العديد تكوين باإلمكان الطريقة، بهذه مناسبة

.) الساعة ) في محددة أرقام أو أعداد قراءة والحروف

أنها العرضهذه لنوافذ الهامة الفوائد ومن

البطاريات فإن وهكذا جد9ا، ضئيلة طاقة تستعمل

. لفتراتطويلة تعمر بالطاقة تذويدها في المستخدمة