28. Виды жидких кристаллов и их использование.

- состояние вещества, промежуточное между жидким и твердым состояниями. В жидкости молекулы могут свободно вращаться и перемещаться в любых направлениях. В кристаллическом твердом теле они расположены по узлам правильной геометрической сетки, называемой кристаллической решеткой, и могут лишь вращаться в своих фиксированных позициях.

Различают термотропные и лиотропные ж. к.

Лиотропные жидкие кристаллы образуются при растворении ряда амфифильных соединений в определенных растворителях и имеют, как правило, более сложную структуру, чем термотропные жидкие кристаллы. Амфифильные соединения состоят из молекул, содержащих гидрофильные и гидрофобные группы. Такие соединения широко распространены в природе.

Термотропные: делятся на три основные типа структур ЖК-соединений: смектический, нематический и холестерический. Образование их осуществляется только при термическом воздействии на вещество (нагревание или охлаждение).

применение жидких кристаллов.

Зависимость цвета от температуры используется для медицинской диагностики. Нанося на тело пациента некоторые жидкокристаллические материалы, врач может легко выявлять затронутые болезнью ткани по изменению цвета в тех местах, где эти ткани выделяют повышенные количества тепла. Температурная зависимость цвета позволяет также контролировать качество изделий без их разрушения. Если металлическое изделие нагревать, то его внутренний дефект изменит распределение температуры на поверхности. Эти дефекты выявляются по изменению цвета нанесенного на поверхность жидкокристаллического материала.

Жидкие кристаллы широко применяются в производстве наручных часов и небольших калькуляторов. Создаются плоские телевизоры с тонким жидкокристаллическим экраном.

31. Методы исследования наноматериалов.

1) Оптические и нелинейно-оптические методы исследования и диагностики

2) Нанодиагностика и локальный анализ с помощью электронных и ионных пучков

3) Сканирующая зондовая микроскопия и спектроскопия

30. Виды наноматериалов. Проблемы и перспективы нанотехнологии.

К наноматериалам условно относят дисперсные и массивные материалы,

содержащие структурные элементы (зерна, кристаллиты, блоки, кластеры и т.п.), геометрические размеры которых

1) хотя бы в одном измерении не превышают 100 нм, и

2) обладающие качественно новыми функциональными и эксплуатационными характеристиками

К нанотехнологиям можно отнести технологии, обеспечивающие возможность контролируемым образом:

1.создавать и модифицировать наноматериалы

2.осуществлять их интеграцию в полноценно функционирующие системы большего масштаба.

Особенность нанотехнологий – междисциплинарность

Причины развития наноиндустрии обусловлены:

1.стремлением к миниатюризации изделий,

2.уникальными свойствами материалов в наноструктурном состоянии,

3.Необходимостью разработки и внедрения материалов с качественно и количественно новыми свойствами,

4.развитием новых технологических приемов и методов, базирующихся на принципах самосборки и самоорганизации,

5.практическим внедрением современных приборов исследования, диагностики и модификации наноматериалов (сканирующая зондовая микроскопия),

6.развитием и внедрением новых технологий, представляющих собой последовательность процессов литографии, технологий получения нанопорошков и т.п.,

Классификация наноматериалов

0D – квантовые точки

1D – нити, волокна, вискеры

2D – пленки, покрытия

3D – объемные материалы

Два подхода к созданию наноматериалов:

1.«Сверху вниз» - физические методы, измельчение

2.«Снизу вверх» - химические методы, синтез

Перспективы

1.Создание новых экологически чистых источников энергии

2.Обеспечение потребностей в чистой воде и воздухе

3.Улучшение здоровья и увеличение продолжительности жизни

4.Максимальное увеличение продуктивности сельскохзяйственного производства