Cristalli liquidi: dalla scoperta agli schermi quotidiani
Immagina un mondo in cui le immagini chiare sulla tua TV, il display luminoso sul tuo telefono e persino gli schermi colorati sui cartelloni pubblicitari digitali provengono tutti dalla stessa fonte.Questo mondo è reale, grazie alla scienza dei cristalli liquidi, un materiale speciale che si comporta sia un solido che un liquido.I cristalli liquidi sono stati scoperti oltre un secolo fa e da allora sono diventati la spina dorsale della moderna tecnologia di visualizzazione.Ciò che è iniziato come un'osservazione curiosa di una sostanza che sembrava sciogliere due volte è cresciuta nei display di cristalli liquidi avanzati (LCD) che usiamo ogni giorno.In questo articolo, esploreremo la scoperta, la crescita e molti usi dei cristalli liquidi, mostrando come questo materiale un tempo misterioso diventasse una parte comune della nostra vita quotidiana.Catalogare
Figura 1: immagine ravvicinata di cristalli liquidi al microscopio
La scoperta di cristalli liquidi
La storia dei cristalli liquidi iniziò nel 1888 quando Friedrich Renitzer, un botanico austriaco, stava sperimentando un composto chiamato benzoato di colesteria, trovato nelle carote.Durante la sua ricerca, Renitzer notò qualcosa di insolito.Mentre riscaldava il composto, sembrava sciogliersi due volte.Innanzitutto, a 145 ° C di 294 ° F), la sostanza si è sciolta in un liquido nuvoloso.Quindi, quando la temperatura è salita a 179 ° C di 353 ° F), è diventato un liquido chiaro.Ciò che ha reso questo ancora più affascinante è stato il modo in cui il liquido nuvoloso ha interagito con la luce: potrebbe riflettere la luce polarizzata e persino cambiare la sua direzione.
Non sicuro di ciò che stava vedendo, Renitzer chiese aiuto al fisico tedesco Otto Lehmann.Sotto il microscopio di Lehmann, il liquido nuvoloso mostrava piccole strutture che suggerivano che il materiale aveva qualità di liquidi e solidi.Scorreva come un liquido ma aveva anche una struttura organizzata come un solido.La continua ricerca di Lehmann lo portò a una conclusione importante: questo era un nuovo stato di materia, che chiamava un "cristallo liquido".
Comprensione dei cristalli liquidi e delle loro applicazioni
I cristalli liquidi sono materiali speciali che hanno qualità di solidi e liquidi.Non sono appena trovati nei laboratori;Possono anche essere trovati in molte sostanze naturali.Ad esempio, esistono cristalli liquidi in gusci di scarabei, DNA, ossa umane, legno e persino melma da lumaca.Gli scienziati sono stati affascinati da questi materiali e li hanno studiati profondamente per scoprire come potrebbero essere utilizzati nella tecnologia.
Un grande passo avanti nella comprensione dei cristalli liquidi è arrivato nei primi anni '60, grazie al chimico Richard Williams ai RCA Laboratories.Notò che quando applicò un campo elettrico a un sottile strato di cristalli liquidi, li fece formare motivi a strisce, che in seguito furono chiamati "domini Williams".Questa scoperta ha avuto un ruolo importante nello sviluppo della tecnologia LCD (Liquid Crystal Display).
Ma c'era un problema: i cristalli liquidi avevano bisogno di alte temperature per funzionare correttamente, il che li ha resi difficili da usare nei dispositivi elettronici quotidiani.Le alte temperature hanno reso difficile portare questa tecnologia nel mondo reale.
Questa sfida è stata infine superata da George H. Heilmeier, un altro scienziato della RCA, che ha lavorato con i chimici Joel E. Goldmacher e Joseph A. Castellano.Hanno scoperto che cambiando la struttura delle molecole di cristalli liquidi, in particolare regolando il numero di atomi di carbonio, potrebbero far funzionare i cristalli liquidi a temperatura ambiente.Questa scoperta ha permesso loro di creare i primi display di cristalli liquidi che potrebbero essere utilizzati nell'elettronica quotidiana.
La capacità di funzionare a temperatura ambiente ha permesso di utilizzare ampiamente la tecnologia del cristallo liquido.Oggi, gli LCD sono ovunque: in televisori, monitor di computer, smartphone e orologi digitali.Lo sviluppo della tecnologia del cristallo liquido mostra come lo studio e la risoluzione dei problemi possono portare a nuove invenzioni che cambiano il modo in cui viviamo.
Sviluppo precoce della tecnologia LCD
Lo sviluppo precoce della tecnologia LCD (Liquid Crystal Display) è iniziato con l'uso di un metodo chiamato Modalità di scattering dinamico (DSM).Questo metodo ha funzionato applicando una carica elettrica alle molecole di cristalli liquidi, il che li ha fatti spostare e spargere la luce.Questa dispersione di luce ha creato immagini visibili, rendendo DSM la base per i primi LCD funzionanti.Nel 1969, RCA ha introdotto i primi prodotti LCD commerciali, come display pubblicitari animati, specchi di retrovisore che hanno ridotto l'abbagliamento e letture della pompa a benzina.Questi primi usi hanno mostrato ciò che la tecnologia LCD potrebbe fare e preparare le basi per ulteriori miglioramenti.
Allo stesso tempo, James Fergason e il suo team di Westinghouse Electric Corporation stavano facendo progressi nello studio delle proprietà relative al calore dei cristalli liquidi.La loro ricerca ha portato a nuove idee come termometri a cristalli liquidi e dispositivi per l'imaging ottico.Fergason non si fermò qui;Ha continuato ad avviare la International Liquid Crystal Company (ILIXCO), che ha svolto un ruolo importante nel mercato LCD.Uno dei prodotti degni di nota di Ilixco è stato il primo orologio LCD, un prodotto che ha mostrato quanto possa essere utile e commercializzabile la tecnologia LCD.
Come funzionano LCD?
Figura 2: diagramma di strati e componenti di un LCD (display di cristalli liquidi)
L'immagine mostra come viene messo insieme un display di cristalli liquidi (LCD) e come funziona per creare immagini su uno schermo.Nella parte anteriore c'è la cornice, che è la cornice che tiene in posizione il display.Dietro la cornice c'è il vetro di copertura, lo strato protettivo che tocchi quando si utilizza il display.Sotto il vetro di copertura c'è la superficie del display, in cui si formano le immagini che vedi.
Sotto la superficie del display si trova il filtro a colori RGB, che divide le parti rosse, verdi e blu.Questi colori si mescolano in diversi modi per creare l'intera gamma di colori sullo schermo.Lo strato di cristallo liquido si trova sotto questo filtro.I cristalli liquidi in questo strato sono controllati dall'elettricità, che cambia posizione in bloccare o far passare la luce.Gli strati polarizzanti attorno allo strato di cristallo liquido aiutano a gestire la luce che passa.
Sul retro del display c'è la retroilluminazione, che illumina lo schermo.Alcuni design hanno anche uno specchio dietro la retroilluminazione per rimbalzare la luce sullo schermo, rendendolo più luminoso.
Gli LCD funzionano controllando il modo in cui la luce passa attraverso questi livelli per creare immagini.Ogni minuscolo punto sullo schermo, chiamato pixel, è diviso in tre parti più piccole (subpixel): uno rosso, uno verde e uno blu, come mostrato dal filtro a colori RGB nell'immagine.Regolando quanto sia luminoso ogni subpixel, lo schermo può mostrare colori diversi.
La retroilluminazione, mostrata sul retro nell'immagine, illumina la luce attraverso gli strati dello schermo.I cristalli liquidi, influenzati da una corrente elettrica, decidono quanta luce attraversa, che a sua volta influenza la luminosità e il colore dell'immagine che vedi.L'immagine mostra chiaramente come ogni parte, dalla retroilluminazione al filtro RGB, funziona insieme per creare l'immagine finale sullo schermo.
Esistono due tipi principali di tecnologie LCD: matrice passiva e matrice attiva.
Figura 3: Grid pixel LCD matrice passiva
In una matrice passiva LCD, i pixel sono disposti in una griglia, con linee orizzontali e verticali che si intersecano su ciascun pixel.Le linee verticali sono chiamate elettrodi verticali e le linee orizzontali sono chiamate elettrodi orizzontali.Questi elettrodi sono collegati a uno strato di substrato, che supporta la struttura del LCD.
Quando l'elettricità viene applicata a una riga e colonna specifiche, gli elettrodi a quell'intersezione attivano il cristallo liquido a quel particolare pixel.Il cristallo liquido cambia il suo allineamento in risposta alla carica elettrica, consentendo alla luce di passare o bloccarla.Questa luce passa quindi attraverso un filtro a colori per creare il colore desiderato.
Gli strati di polarizzatore, uno prima dello strato di cristallo liquido e uno dopo, aiutano a controllare l'orientamento della luce.Mentre la luce passa attraverso questi polarizzatori e lo strato di cristallo liquido, l'immagine inizia a formarsi.Il processo richiede che l'intera griglia venga scansionata riga per riga, il che può rallentare il tempo di risposta del display.
A causa di questo metodo di scansione riga per fila, gli LCD a matrice passiva tendono ad avere tempi di risposta più lenti.Ciò può portare alla sfocatura in immagini in rapido movimento, rendendo questi display meno adatti a compiti che richiedono elementi visivi nitidi e di alta qualità.
Figura 4: LCD a matrice attiva con struttura a transistor a film sottile (TFT)
In una matrice attivo LCD, noto anche come display transistor a film sottile (TFT), ogni pixel nello schermo ha il proprio transistor e condensatore.Questi componenti sono integrati nel substrato di vetro e fungono da piccoli interruttori che controllano con precisione l'allineamento dei cristalli liquidi su ciascun pixel.
I transistor sono collegati a elettrodi verticali e orizzontali, noti come linee di dati e linee di indirizzamento.Quando l'elettricità scorre attraverso queste linee, attiva i transistor, che a loro volta controllano i cristalli liquidi su pixel specifici.L'elettrodo di scarico e l'elettrodo di origine nel diagramma mostrano dove entra e esce dalla corrente elettrica.
Questa configurazione consente a ciascun pixel di essere controllato singolarmente, anziché scansionare la riga per riga come in LCD a matrice passiva.Di conseguenza, lo schermo può cambiare le immagini più rapidamente e con una migliore precisione, portando a immagini più nitide e più chiare anche quando si visualizza contenuti in rapido movimento.
I polarizzatori e un diffusore vengono utilizzati per gestire la luce proveniente dalla retroilluminazione.I polarizzatori controllano la direzione della luce, mentre il diffusore diffonde uniformemente la luce attraverso lo schermo.Il filtro a colori regola quindi la luce per produrre i colori giusti.
A causa di questo singolo controllo dei pixel, gli LCD a matrice attivi sono molto più veloci e producono immagini di qualità superiore rispetto ai LCD a matrice passiva.Ciò li rende adatti per display e dispositivi ad alta definizione in cui è necessaria una qualità dell'immagine chiara e acuta.
Diversi tipi di LCD
I display di cristalli liquidi (LCD) sono disponibili in varie forme, ognuna con caratteristiche uniche che li rendono più adatti per attività specifiche.I tipi principali includono nematico intrecciato (TN), commutazione in piano (IPS), allineamento verticale (VA) e cambio di campo marginale avanzato (AFFS).Comprendere le differenze tra questi tipi può aiutarti a scegliere il display giusto per le tue esigenze.
LCD NEMATIC (TN) contorto
Figura 5: struttura del display LCD NEMATIC (TN) attorcigliato
I display nematici contorti (TN) sono un tipo di LCD ampiamente usato, specialmente in dispositivi più convenienti.Questi display funzionano ruotando le molecole di cristalli liquidi tra gli strati per controllare la luce che passa attraverso lo schermo.
In un display TN, quando l'elettricità viene applicata agli elettrodi trasparenti, provoca la rotazione dei cristalli liquidi, consentendo alla luce di passare o bloccarla.Quando i cristalli liquidi sono attorcigliati, la luce passa attraverso entrambi i polarizzatori, risultando in un display luminoso o bianco.Quando i cristalli non sono attorcigliati, bloccano la luce, portando a un display più scuro o nero.Questo processo di torsione e distorsione avviene rapidamente, motivo per cui i pannelli TN sono noti per i loro tempi di risposta rapidi.Questo li rende adatti a contenuti in rapido movimento come i videogiochi, dove è necessaria una sfocatura del movimento.
I display TN sono anche meno costosi da produrre, rendendoli comuni nei dispositivi economici.Tuttavia, hanno alcuni svantaggi.I pannelli TN spesso lottano con precisione del colore, contrasto e angoli di visualizzazione.Se si visualizza lo schermo dal lato o ad un angolo, l'immagine potrebbe sembrare sbiadita o lavata.Nonostante questi aspetti negativi, i pannelli TN rimangono popolari a causa dei tempi di risposta rapidi e della convenienza.
LCD di commutazione in piano (IPS)
Figura 6: Struttura LCD di commutazione in piano (IPS)
In un LCD di commutazione in piano (IPS), i cristalli liquidi sono allineati fianco a fianco, paralleli allo schermo.Sono posizionati tra due elettrodi trasparenti.Quando non c'è tensione, i cristalli liquidi bloccano la luce, creando un display nero.Quando viene applicata la tensione, i cristalli si muovono per lasciare passare la luce, risultando in un display bianco.I polarizzatori nella parte superiore e inferiore aiutano a dirigere la luce attraverso i cristalli liquidi per formare l'immagine.
La tecnologia di commutazione in piano (IPS) è stata creata per risolvere alcuni dei problemi con i pannelli TN.Nei display IPS, i cristalli liquidi si muovono da un lato a lato invece di torcere come fanno nei display TN.Questo movimento laterale aiuta lo schermo a mostrare i colori in modo più accurato e mantiene l'immagine chiara, anche se vista da diverse angolazioni.Per questo motivo, i pannelli IPS sono comunemente usati nei dispositivi in cui è necessaria una buona qualità dell'immagine, come monitor per la progettazione grafica, la fotografia e l'editing video.
Tuttavia, i display IPS hanno generalmente un tempo di risposta più lento rispetto ai pannelli TN, il che significa che l'immagine potrebbe richiedere più tempo per l'aggiornamento.Sono anche più costosi da produrre.Inoltre, i pannelli IPS a volte possono mostrare un leggero bagliore ai bordi se visti da determinati angoli, specialmente in ambientazioni scure.Nonostante questi aspetti negativi, la tecnologia IPS è ampiamente utilizzata perché fornisce una migliore accuratezza del colore e una costante chiarezza dell'immagine da diversi angoli di visualizzazione.
LCD Vertical Allinement (VA)
Figura 7: Struttura del display LCD di allineamento verticale (VA)
In un LCD di allineamento verticale (VA), le molecole di cristallo liquido si trovano in posizione verticale quando lo schermo è spento, che blocca la luce.Quando lo schermo è acceso, queste molecole si inclinano per consentire la luce.Questo cambiamento nell'allineamento delle molecole tra gli stati OFF e sugli stati crea le immagini sullo schermo.I polarizzatori posizionati sopra e sotto gli strati di cristallo liquido guidano la luce nella giusta direzione per formare l'immagine quando le molecole si inclinano.
Gli LCD di allineamento verticale (VA) offrono una via di mezzo tra le tecnologie TN e IPS.Nei pannelli VA, le molecole di cristallo liquido si allineano verticalmente quando lo schermo è spento e si inclina quando è acceso, permettendo alla luce di passare attraverso.I display VA offrono un migliore contrasto, il che significa che producono neri più profondi e colori più vibranti rispetto ai pannelli TN e IPS.Questo li rende una buona scelta per guardare film o giocare in stanze bui.
Tuttavia, mentre i pannelli VA forniscono una migliore accuratezza del colore e angoli di visione più ampi rispetto ai pannelli TN, non corrispondono abbastanza alle prestazioni dei display IPS in queste aree.I pannelli VA tendono anche ad avere tempi di risposta più lenti rispetto ai pannelli TN, ma di solito sono più veloci dei pannelli IPS.Questo equilibrio delle funzionalità rende i pannelli VA un'opzione versatile per molti utenti.
LCD FRINGE CAMPO DI FRINGE AVANZATO
Figura 8: LCD di cambio di campo marginale avanzato (AFFS) rispetto agli IP (commutazione in piano)
Nella tecnologia AFFRIED FRGE FATH SWITCHING (AFFS), il campo elettrico interagisce con cristalli liquidi in modo diverso rispetto ai vecchi display IPS.Nei display IPS, i cristalli liquidi sono allineati paralleli allo schermo e quando viene applicato un campo elettrico, questi cristalli si girano per controllare il modo in cui la luce passa attraverso lo schermo.La luce attraversa strati come polarizzatori e vetro e il modo in cui sono disposti i cristalli liquidi determina quanta luce attraversa, influenzando la luminosità e il colore del display.
Gli Affs migliorano questo processo cambiando il modo in cui viene applicato il campo elettrico.Invece di usare il metodo tradizionale, gli Aff applica il campo elettrico in modo più uniforme e preciso attraverso i cristalli liquidi.Questo metodo riduce le perdite di luce e dà un migliore controllo sui cristalli liquidi, portando a colori più accurati e luminosità costante sullo schermo.Ciò si traduce in un display che mostra colori più vividi e immagini più chiare, con una differenza più forte tra aree di luce e scura.
L'uso di strati di vetro, polarizzatori e analizzatori della tecnologia AFFS migliora ulteriormente la luce che passa attraverso lo schermo, assicurandosi che l'immagine finale non sia solo più luminosa ma anche di colore più accurato.Questo preciso controllo della luce e del colore rende gli Affs visualizzati una buona scelta per gli usi di fascia alta, in cui la qualità dell'immagine è un obiettivo principale.
LCD vs. OLED vs. Qled
Quando parliamo di tecnologia di visualizzazione, LCD (display di cristalli liquidi) è in circolazione da molto tempo.Tuttavia, le opzioni più recenti come OLED (diodo emettente alla luce organica) e QLED (LED Quantum DOT) stanno diventando più comuni perché offrono prestazioni migliori in alcune aree.Per capire cosa fa bene ciascuna di queste tecnologie e dove potrebbero non essere all'altezza, è utile guardare come funzionano e cosa portano al tavolo.
LCD (display di cristalli liquidi)
Figura 9: struttura di un LCD (display di cristalli liquidi) con componenti chiave
Gli schermi LCD sono costituiti da diversi livelli che lavorano insieme per creare le immagini che vedi.Inizia con una retroilluminazione che illumina la luce bianca attraverso i diversi strati.I filtri polarizzati vengono posizionati nella parte anteriore e posteriore per controllare come si muove la luce.Lo strato di cristallo liquido al centro non produce luce da solo;Invece, si comporta come piccoli persiane che possono bloccare o lasciare passare la luce.I cristalli liquidi sono controllati da uno strato TFT (transistor a film sottile), che decide quali parti dello schermo dovrebbero essere luminose o scure.Lo strato di filtro a colori aggiunge quindi i colori rosso, verde e blu alla luce, creando l'intera gamma di colori che vedi sullo schermo.Infine, lo schermo è coperto da uno strato di vetro che protegge le parti interne.
Gli LCD sono stati la tecnologia più utilizzata per gli schermi per molti anni.Funzionano usando una retroilluminazione che brilla attraverso uno strato di cristalli liquidi.Questi cristalli non creano la propria luce ma si comportano come piccoli persiane, bloccando o permettendo alla luce di passare attraverso.Uno dei vantaggi degli LCD è che sono meno costosi e ampiamente disponibili.Usano anche il potere in modo efficiente.Tuttavia, rispetto alle nuove tecnologie sullo schermo, gli LCD hanno alcuni aspetti negativi.Ad esempio, non hanno tanto contrasto, il che significa che la differenza tra le parti più scure e leggere dell'immagine non è così chiara.Poiché gli LCD si basano su una retroilluminazione, non possono mostrare vere neri: le aree nere sullo schermo potrebbero assomigliare più a grigio scuro perché un po 'di luce passa sempre.
OLED (diodo a emissione di luce organica)
Figura 10: Struttura di un display OLED (diodo a emissione di luce organica)
Nella tecnologia OLED, ogni pixel è costituito da strati organici posizionati tra un conduttore trasparente e un catodo metallico.Quando una corrente elettrica scorre attraverso questi strati, si illuminano da soli.Ciò significa che ogni pixel può essere controllato singolarmente, inclusa la capacità di spegnere completamente, il che crea neri profondi.Il substrato di vetro fornisce supporto e struttura agli strati.
OLED è un passo avanti dalla tecnologia LCD.In un display OLED, ogni pixel può illuminarsi da solo quando l'elettricità lo attraversa.Ciò consente agli schermi OLED di spegnere i pixel specifici interamente quando si visualizzano il nero, portando a neri molto più scuri e un migliore contrasto.Questo è il motivo per cui gli schermi OLED sono noti per le loro immagini taglienti e vibranti.
Gli schermi OLED sono anche più sottili e più flessibili degli LCD, che hanno consentito nuovi design come schermi curvi o pieghevoli.Ma gli schermi OLED hanno alcuni lati negativi.Di solito sono più costosi da produrre, il che significa che anche i dispositivi che li usano costano di più.Inoltre, gli schermi OLED possono soffrire di burn-in, in cui un'immagine statica lasciata sullo schermo per troppo tempo può lasciare un'immagine duratura e fantasma.Nonostante questi problemi, la capacità di mostrare neri profondi e colori vivaci rende OLED una scelta popolare per gli schermi di fascia alta.
QLED (LED Quantum Dot LED)
Figura 11: Struttura di un display QLED
Nella tecnologia QLED, uno strato speciale di minuscole particelle chiamate punti quantici viene posizionato tra la retroilluminazione a LED e lo schermo.Questi punti quantici aiutano a migliorare il colore e la luminosità, rendendo il display più vibrante e accurato.Lo strato di ossido supporta la struttura, mentre lo strato di emittente blu e lo strato QD (punto quantico) lavorano insieme per migliorare la luce che passa attraverso lo schermo, creando l'immagine finale con colori ricchi, particolarmente evidenti in ambienti ben illuminati.
QLED è una tecnologia sviluppata principalmente da Samsung ed è un aggiornamento di LCD piuttosto che una tecnologia completamente nuova come OLED.Gli schermi QLED utilizzano uno strato speciale di minuscole particelle chiamate punti quantici che si trovano tra la retroilluminazione a LED e lo schermo.Questi punti quantici migliorano il colore e la luminosità, rendendo gli schermi QLED migliori nel mostrare colori più luminosi e accurati, specialmente nelle stanze ben illuminate.
Un altro vantaggio degli schermi QLED è che hanno meno probabilità di soffrire di burn-in rispetto agli OLED, il che significa che potrebbero durare più a lungo senza mostrare segni di immagini statiche.Tuttavia, poiché gli schermi QLED necessitano ancora di una retroilluminazione, non riescono a raggiungere i neri profondi e un elevato contrasto di schermi OLED.
Il futuro dei display di cristalli liquidi
Anche se le nuove tecnologie come OLED e QLED diventano più comuni, i display di cristalli liquidi (LCD) sono ancora ampiamente utilizzati perché costano meno per produrre e usare energia in modo più efficiente.Gli LCD sono migliorati molto nel tempo, dandoci gli schermi affilati, luminosi e colorati che vediamo oggi in molti dispositivi.Funzionano usando cristalli liquidi per controllare la luce da una retroilluminazione, che crea le immagini che vediamo.Mentre gli OLED offrono neri più profondi e un migliore contrasto, gli LCD usano meno energia per immagini luminose, rendendoli una buona scelta per dispositivi come i laptop che devono risparmiare durata della batteria.
Guardando al futuro, la tecnologia LCD dovrebbe continuare a migliorare con nuove idee come la retroilluminazione mini-guida e micro-guida, che rendono gli schermi più luminosi con colori e contrasto migliori.Inoltre, LCD flessibili e trasparenti potrebbero portare a nuovi usi in cose come dispositivi indossabili e finestre intelligenti.Oltre a soli schermi, i cristalli liquidi potrebbero essere utilizzati anche in altri tipi di elettronica, il che significa che probabilmente continueranno a svolgere un ruolo nella tecnologia futura.
Conclusione
La crescita della tecnologia del cristallo liquido è una storia straordinaria di scoperta, creatività e miglioramento continuo.Dalla sorprendente scoperta di Friedrich Renitzer di cristalli che si sono sciolti in due fasi all'uso diffuso di LCD in molti dispositivi, i cristalli liquidi hanno cambiato il modo in cui vediamo e usiamo la tecnologia.Mentre le nuove tecnologie di display come OLED e QLED portano nuove interessanti funzionalità, LCD continuano a essere utilizzate perché stanno ancora migliorando e sono una buona scelta per molti tipi di schermi.Mentre guardiamo al futuro, c'è molto potenziale per i cristalli liquidi da utilizzare in nuovi modi, assicurando che continueranno a svolgere un ruolo importante nella nostra esperienza visiva.Sia negli schermi che utilizziamo ogni giorno o in nuove tecnologie che devono ancora venire, la storia dei cristalli liquidi è tutt'altro che finita e continueranno a riflettere la creatività e la curiosità che guidano il progresso umano.
Domande frequenti [FAQ]
1. Come vengono realizzati i cristalli liquidi?
I cristalli liquidi vengono creati progettando e creando molecole organiche speciali con caratteristiche specifiche.Queste molecole di solito hanno una forma rigida, simile a una bordo con parti flessibili.Se combinate nelle giuste condizioni, come la giusta temperatura e concentrazione, le molecole si allineano in un modo che consente loro di agire sia come un liquido che un solido, formando uno stato di cristallo liquido.
2. Quali sono le funzioni dei cristalli liquidi?
I cristalli liquidi controllano principalmente come la luce passa attraverso di essi.Nei display, aiutano a creare immagini modificando il loro allineamento quando viene applicata una corrente elettrica.I cristalli liquidi sono utilizzati anche in sensori, termometri e dispositivi ottici perché possono cambiare le loro proprietà se esposti a cose come la temperatura o i campi elettrici.
3. Qual è la breve definizione di cristallo liquido?
Un cristallo liquido è un materiale che si comporta sia come un liquido che un solido, in cui le molecole sono più ordinate che in un liquido ma meno ordinato che in un solido.
4. Quali sono le caratteristiche di un cristallo liquido?
I cristalli liquidi possono fluire come un liquido pur mantenendo un certo ordine, simile a un solido.Possono cambiare il loro allineamento se esposti a correnti elettriche o variazioni di temperatura, il che cambia il modo in cui interagiscono con la luce.Hanno anche la capacità di dividere la luce in due raggi che si muovono a velocità diverse.
5. Quali sono le applicazioni dei cristalli liquidi?
I cristalli liquidi sono utilizzati principalmente negli schermi di visualizzazione, come quelli che si trovano in TV, computer e smartphone.Sono anche utilizzati in dispositivi di imaging medico, termometri, lenti regolabili e interruttori ottici.I cristalli liquidi possono anche essere trovati in alcuni sensori e materiali avanzati che cambiano le loro proprietà in base a diverse condizioni.