软物质
液晶
/ LIK-wid KRIS-tal /
想象一盒火柴棍。倒进去时它们东倒西歪、能随意滑动——这像液体。把它们整整齐齐排成行,全都朝同一方向、各就各位固定住——这像晶体。现在再想象一种火柴棍:它们依旧能自由地晃动、流淌,却又不知怎地全都大致朝着同一个方向。这种介于两者之间的状态,就是液晶。
液晶是一种货真价实的物质状态:它像液体一样流动,却保留着晶体那种整齐排列的几分秩序。它通常出现在由细长、棒状分子构成的材料里。当你把这样一锅热腾腾的棒状分子液体慢慢冷却,它们会先在翻滚、漂移之中商定出一个共同的指向;再冷一些,它们还可能进一步排成一层一层。正是这些半有序的相,让这种材料既能流动,又自带一种内在的“纹理”或方向。
液晶之所以最为重要,是因为你此刻多半正盯着的那块屏幕就靠它运转:在液晶显示器里,分子的排列方向可以被一个小电压轻轻拨动,从而在每个像素里开关光线。一个常见的误解是,把“液晶”当成自相矛盾的说法或一个营销词。它两者都不是——它是一个真实而定义明确的相,老老实实地居于液体与固体之间。
心情戒指或者贴片式温度计,用的就是一种液晶:它分子螺旋的间距(螺距)会随温度变化,从而改变它反射出哪种颜色的光。稍稍加热,颜色就从红色滑向蓝色——这是分子的有序排列本身在对热作出反应。
会变色的温度计,利用的正是一种有序程度随热而变的液晶。
并不存在单一的“液晶”相——而是有一整级阶梯(向列相、近晶相等等),它们的区别在于残留下来的秩序有多少:向列相只保留方向,而近晶相还额外保留了分层。
又称
另见