связанный с длинной осью, так называемой "директор", описыва-
ет в пространстве спираль. Названием этот класс жидких крис-
таллов обячзан печально известному холестирину, у которого
впервые были обнаружены подобные свойства.
19.8.1. Прежде всего было найдено, что воздействие
электрического поля на жидкие кристаллы приводит к электрооп-
тическим эффектам, не имеющих аналогов среди прочих оптичес-
ких сред. Электрооптическая ячейка состоит из двух стекол,
между которыми находится тонкий слой жидкого кристалла. Окра-
шенные поверхности стекол обработаны таким образом, что они,
оставаясь прозрачными, пропускают электрический ток. Таким
образом получают как бы прозрачный конденсатор, диэлектриком
внутри которого служит слой жидкого кристалла.
19.8.2. Первым из открытых и, пожалуй наиболее впечатля-
ющих эффектов стало динамическое рассеяние. При определенном
значении приложенного поля жидкость между электродами как бы
становится мутной. Свет, до сих пор беспрепятственно прихо-
дивший через жидкий кристалл, рассеивается, и участки с повы-
шенной напряженностью поля становятся видны.
Этот простой эффект имеет большую практическую ценность.
Электропроводящие участки поверхности стекла могут быть
выполнены ввиде букв или любых геометричеких фигур. Подавая
на них соответствующие напряжения, можно формировать различ-
ным образом прозрачные и непрозрачные участки, то есть с нич-
тожными затратами энергии создавать подвижные и неподвижные
картины. Использование динамического рассеяния на слое жидко-
го кристалла толщиной в несколько микрометров позволяет полу-
чить изображение, затрачивая мощность порядка микроваттов.
При этом из-за тонкости слоя жидкого кристалла необходимое
напряжение на ячейке составит всего несколько вольт.
19.8.3. Удивительные превращения происходят с лучом све-
та при взаимодействии с колестерическим жидким кристаллом, т.
е. периодической спиралью. Освещенный белым светом, он кажет-
ся окрашенным и при поворотах (при изменении угла наблюдения)
начинает переливаться всеми цветами радуги. Этот эффект воз-
никает потому, что в различных направлениях чешуйки кристал-
ла, отражающие свет, расположены на различных расстояниях и
отражают из белого цвета лишь волны с определенной длинной.
Такой простой и красивый эффект дает ошеломляющую
возможность.
Например, пусть какой-то участок поверхности нагрет на
сотые доли градуса выше окружающих. Приложим к этой поверх-
ности пленку с нанесенным слоем холестерического жидкого
кристалла. В "горячей" точке шаг спирали чуть-чуть увеличится
и на пленке появится точка иного цвета. Покрыв готовое изде-
лие (это может быть интегральная схема или деталь двигателя)
слоем холестерического вещества, можно получить цветную кар-
тину тепловых направлений, на который контрастными пятнами
поступают любые дефекты, и неоднородности, даже скрытые дале-
ко в стуктуре, благодаря неодинаковой их теплопроводности.
19.8.4. Цвет окраски жидкого кристалла однозначен с тем-
пературой нагретой поверхности. Этот эффект лежит в основе
разработанного преобразователя инфракрасного изображения в
видимое.
Основным элементом этого устройства является пленка хо-
лестерического жидкого кристалла, повешенная на тонкую черную
мембрану. Мембрана поглощает сфокусированное на ней инфрак-
расное излучение и передает тепло слою жидкого кристалла.
Цвет жидкокристаллической пленки (в отраженном свете) зависит
от температуры, поэтому при освещении пленки белым светом по-
лучается видимое изображение инфракрасного излучения. Напом-
ним, что для преобразования инфракрасного излучения в видимое
обычно используют преобразователи на основе фотоэмиссионных
или фосфороресцирующих устройств с весьма сложной и дорогос-
тоящей электроникой. Предельная простота и малая стоимость
делает жидкокристаллические преобразователи несравненно более
выгодными.
Из смеси холестерических веществ можно изготавливать
температурные индикаторы в интервале температур от 20 до 250
C. Индикаторы представляют собой тонкую гибкую пленку жидкого
кристалла, заключенную между двумя полимерными пленками. Та-
кую пленку можно накладывать на поверхности деталей для ре-
гистрации температурных градиентов в различных направлениях.
19.8.5. Жидкие кристаллы холестерического типа (или их
смеси) весьма чувствительны к присутствию паров различных хи-
мических веществ. Присутствие крайне малого количества пара
может изменить структуру жидкого кристалла. С помощью жидкого
кристалла удается установить присутствие в воздухе пара при
его концентрации - несколько частей на миллион. Этот способ
имеет большую практическую ценность.
19.9. О смачивании.(к 3.3.2.)
19.9.1. Эффект растекания жидкости под окисными пленка-
ми металлов. Обычно окисные пленки затрудняют смачивание
твердых металлов из-за резкого различия химической природы
окисла и металла. Тем не менее во многих системах, несмотря
на наличие окисной пленки, жидкие металлы смачивают поверх-
ность твердого металла. Смачивание происходит вследствие про-
никновение расплава под окисный слой с последующим растекани-
ем в своеобразном капиллярном "зазоре" между окисной пленкой
и твердым металлом.
Растекание может может происходить не только под окис-
ными пленками, но и под некоторыми твердыми покрытиями. Эф-
фект зависит от напряжений, сжимающих тело или окисную плен-
ку.
Используется при пайке, сварке и склеивании.
19.9.2.Эффект капилярного "клея" - сцепление частиц,
плстин и т.д.,разделенных тонкой прослойкой смачивающей жид-
кости. Капилярное давление способствует повышению прочности
тонкодисперсных пористых структур.
19.9.3.Теплота смачивания - выделяется при смачивании
(в том числе и рпи избирательном смачивании). Является харак-
теристикой имерсионного смачивания(в том числе смачивания по-
рошков).
Используется для получения информации о свойствах тела
(подложки).
19.9.4. Магнитотепловой эффект смачивания - изменение
теплоты смачивания между твердым телом и жидкостью,прошедшей
магнитную обработку.Например,теплота смачивания при контакте
с углем воды,прошедшей через магнитное поле,возрастает на
30%. Изменения смачивания ,вызванные действием магнитного по-
ля, нестабильны;они исчезают через некоторое время(от нес-
кольких часов до несколькихсуток).
Л И Т Е Р А Т У Р А .
Сумм Б.Д.,Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и
растекания.М.,"Химия",1976
Дерягин Д.В. Свойства тонких жидких слоев и их роль в дис-
персных системах.М.,Издат-во Всесоюзного совета научно-инж. и
техн.о-в,1973.
19.10. Если взять бумажную ленту,облизить ее противопо-
ложные концы так,чтобы получилось кольцо,а затем развернуть
один из концов на 180 градусов и склеить ее друг с другом,то
мвы получим т.н. кольцо Мебиуса,тело,обладающее очень инте-
ресным свойством. Можно ли одновременно находится и снаружи и
внутри кольца? Явное физическое противоречие . Однако,оно
легко преодолевается , если это кольцо - кольцо Меблуса, это
тело имеет лишь одну неверность, и потому, например,муравей,
ползущий по внутренней поверхности нашего бумажного кольца,
не переползая через край полоски, может оказаться на "наруж-
ной" поверхности кольца. Кольцо Меблуса не одинаково среди
подобных тел, так, например, сущесвует и "одноповерхностная"
бутылка.
А.С.N.444682 Устройство для формирования детали из по-
лимерных материалов, например,мембран из провинилта,содержа-
щее замкнутую ленту с формирующими элементами, натянутую на
барабан,ведущий из которых снабжен нагревателем и напрвляющее
ролики, отличающееся тем,что,с целью повышения долговечности
ленты , они выполнены в виде ленты Меблуса с формирующими
элентами на двух ее сторонах.
см.так же А.С.N 446011
19.11. Обработка магнитными электрическими полями.
Омагничивание воды.Это словосочетание прочно вошло в
изобретательскую практику.И неважно,что до сих пор нет четко-
го объяснения изменения свойств воды после наложения на нее
магнитьного поля(1-3). Важно что применение этого эффекта
позволяет интенсифицировать многие процессы.
А.С.N 511644. Способ изготовления лиминесцентного экра-
на путем осаждения люминафора из водной суспезии, содержащей
силикат калия, отличающийся тем,что, с целью увеличения яр-
кости свечения экрана, воду для приготовления суспенции пред-
варительно пропускают через постоянное магнитное поле.
Некоторые изобретатели предпочитают использовать враща-
ющее магнитное поле.
А.С.N 423767. Способ обработки воды затворения строи-
тельной смеси, например, при производстве бетонных изде-
лий,заключающийся в воздействии на нее магнитным полем, отли-
чающийся тем,что с целью повышения и стабилизации прочности
изделий, на воду затворения воздействуют вращающимся магнит-
ным полем с напряженностью 100-2000А (СМ.при промышленной
частоте эл.тока и скорости протекания воды 0,5-2,5 м/сек.)
Начали обрабатывать магнитным полем и др. вещества .
А.С.N427953. Способ обработки композиций на основе ла-
текса, обработанного переменном или постоянном магнитном по-
лем, отличающийся тем,что с целью улучшения физико-мех. и тех
-ких свойств мастик и клеев на основе латекса , латикс про-
пускают через магнитное поле напряженностью от 400 до 2000 в
перпендикуляно его силовым линиям со скоростью 0,1-5,0 м/сек
В некоторых случаях в изображениях одинаково хорошо ра-
ботает и магнитное, и электрическое поле.
А.С.N 484245. Способ обработки смазочно-охлаждающей жид-
кости, отличающейся тем,что с целью повышения стойкости режу-
щего инструмента и повышения смазочных свойств жидкости, пос-
леднюю подвергают воздействию эл. или магн.поля.
Л И Т Е Р А Т У Р А .
1. В. Классен .Перспективы применения магнитной обработки
водных систем химической промышленности."Химическая промыш-
ленность" N1,1974.
2. Н.И.ЛЫШАГИН К изменению свойств омагниченной во-
ды."Изв.высш. учеб.заведений. Физика,1974,нр 2, стр.44-103.
3. "Изобретатель и рационализатор",1975,нр 10,26.
4. А.С.NN422562,542526,518553,416047,346553,496253,496146.
Приложение N.1
Возможные применения оторых физических эффектов и явле-
ний при решении изобретательских задач.
ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
Тепловое расширение и вызванное им изменение собственной
частоты колебаний (3.1;5,1; ).Фазовые переходы (3.2;
6.6.1,8.1.3.1,8.1.4.1, 7,5.6,8.1.6,8.8).Изменение магнитных,
электрических и оптических свойств(6.5, 7.1.1,1, 8.1.2, 13.2.
1,13,3, 13.4, 15.7, 15.8, 16.3.1)Пиро-и термоэлекрические эф-
фекты(5.5, 9.2).Термосртикция (8,3.1).Термокапилярный эффект
(3.3.7). Жидкие кристаллы .
ПОНИЖЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
Фазовые переходы(3.2, 4.3, )Сорбия(3.4) Механокалоричес-
кий эффект(4.3.3)Магнитокалорический эффект(8.2).Эффект Джоу-
ля-ТОМСОНА (4.6.1).Излучение (6.11.1; 13.4.3).Термоэлектри-
ческие и термомагнитные явления (9.2.2; 10.1.2, 10.2.2).
Диффузия(75).
Повышение температуры
Трение (1.3)Сорбция(3.4).Механокалорический эф-
фект(4.3.3) Скачок уплотнения(4.4.2)Тепловое действие токов и
полей (6.4, 6.9, 6.10.1, 6.10.5, 7.1.3, 8.3)Термоэлектричес-
кие и термомагнитные явления (9.2.2, 9.2.3, 10.1.2,
10.2.2)Разряды в газах (11)Излучение (13.1, 13.2, 13.4.3,
13.4.6) Диффузия(3.5) Ультразвуковой нагрев(5.3)
СТАБИЛИЗАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
