6. Полімери та рідкі кристали

Слово «полімер» - грецького походження. Буквально, полімер - це молекула, що складається з багатьох (полі-) частин (мерос), кожна з яких є мономірним, тобто що складається з однієї (монос) частини, ланка полімерного ланцюга. Реакція отримання полімеру з мономера називається полімеризацією. Полімерні молекули зазвичай є дуже довгими ланцюгами, лінійними або розгалуженими (рис.6).. Утворення цих молекул можливе завдяки тому, що атоми вуглецю легко і міцно з'єднуються один з одним і з багатьма іншими атомами.

Рис.6. Молекули полімерів

Характер розташування ланцюгів сильно впливає на фізичні властивості полімеру. У аморфному полімері ланцюги розташовані випадковим чином, як показано зліва. Полімер, зображений справа, містить області кристалічності з впорядкованим розташуванням ланцюгів. Чим більша і численніша область кристалічності, тим твердіша речовина. Підвищення температури, тобто посилення хаотичного молекулярного руху, приводить до зменшення розмірів і числа областей кристалічності та зниження твердості.

Рідкий кристал стан речовини, проміжний між рідким і твердим станами. У рідині молекули можуть вільно обертатися і переміщатися в будь-яких напрямах. У кристалічному твердому тілі вони розташовані по вузлах правильної геометричної сітки, званою кристалічною решіткою, і можуть лише обертатися в своїх фіксованих позиціях. У рідкому кристалі є деяка міра геометричної впорядкованості в розташуванні молекул, але допускається і деяка свобода переміщення.

Майже всі рідкі кристали, виявлені на сьогоднішній день, є органічними сполуками

Рідкі кристали утворюються з молекул, що мають різну геометричну форму (найчастіше – подовжених або дископодібних). Електричними міжмолекулярними силами визначається характер «упаковки» молекул, тобто те, як вони геометрично співвідносяться один з одним. Деякі типові розташування молекул представлені на рисунках (рис7).

Рис.7. Рідкі кристали