神奇无比的液晶

来源:互联网发布时间:2010-01-16

近几年来,有两种新颖的深受欢迎的电子产品走进了人们的生活领域。一种是用数码管显示计算结果的袖珍型电子计算机;另一种是由一行闪烁跳动的数字直接显示日期和时间的电子手表。这两种精巧的电子产品,都采用了异军突起的新材料——液晶。我们知道,物质分固态、液态和气态。然而某些有机化合物却介于晶体和液体之间,人们称它为液晶体。早在 1888 年,澳大利亚植物学家赖尼特泽在研究苯甲酸胆固醇脂时发现:这玩艺在一定的温度范围内,既能像液体那样会流动,又具有晶体的光学性能。所以,叫它液晶。翌年,德国化学家莱曼对液晶也进行了深入的研究,进一步证实了液晶的存在。从这以后的几十年里,虽然有的科学家在实验室里断断续续地研究它,但因为没有发现其实用价值,一直未受到应有的重视。75年后,对液晶各种性能的研究又掀起了一个新的高潮。1968年,科学工作者发现液晶对电、光、磁场以及温度等都特别敏感,其分子能在极微小能量的激励下,引起新的排列,从而产生电—光、热—光、光—电等一系列物理效应,于是它的身价倍增,一跃成为深受人们重视的最新的显示材料。性能奇特的液晶,在不少方面获得了广泛的应用。在检测技术方面,液晶显示出了卓越的本领。过去航空地勤人员检查飞机的蜂窝结构与铝皮的粘合是否完好,一般是用小锤敲打,听声音是否异常。这种方法容易产生错觉,不甚可靠。现在只要把液晶薄薄地涂抹在飞机的铝皮上,再用强光照射,由于蜂窝与铝皮脱开的地方导热性能差些,与周围粘合完好的地方产生一个微小的温差,液晶显示出不同的颜色,从而迅速找到粘合质量较差的地方。检测多层印刷电子线路时,液晶在短路的地方能显示出异常的色彩。就连精密机件上宽千分之一毫米、深百分之几毫米的裂纹,也可以通过液晶显示出来。在医疗战线上,液晶也大显身手,已发展成一门简易快速的诊断技术。例如乳腺癌、皮肤癌、甲状腺癌的病灶,还有血管的阻塞与破裂、皮肤的炎症等,由于患病部位新陈代谢异常,与周围正常组织的体温稍有不同,只要在皮肤上抹上一层液晶,医生就可以确诊病灶的性质与部位。液晶用于电视,不仅图像清晰,而且给大屏幕电视的实现带来了希望。现在最大的电视屏幕是100厘米,再大就不容易了。而用液晶做的电视屏幕,可大到十几平方米,厚度只有几十个微米,挂在墙上就跟看电影一样方便。电视机采用液晶显示板,有体积小、重量轻、造价低、耗电少等优点。
     利用液晶可以制成袖珍式、便携式电视机,如同一本薄薄的书,可以装在衣袋里;还可以制成多屏幕电视机,使观众能同时看到几个频道的不同节目。液晶电视机还有一个特点,就是它的液晶显示板不像显象管那样靠本身发光显示图像,而是靠液晶对于周围环境光的反射显示图像。这样一来,人们就可以在阳光下观看电视节目,外界光线越强,液晶电视屏幕的图像越清晰。液晶还能制造各种灵敏度极高的显示元件,例如液晶显示式电子手表。液晶显示式电子手表由水晶振子、大规模集成电路、液晶显示器和微型电池等电子元件组成。利用电光效应,将水晶振荡器产生的32千赫以上的脉冲讯号经逐级分频后,以数字显示的方式表达时间信息,使这类手表在结构原理、走时精度、表达方式和外观式样上焕然一新,别具一格。目前,液晶显示式电子手表不仅具备秒、分、时、星期、日、月、年的显示装置,同时还可把格林威治标准时间和各地时差相对照地显示出来。此外,还有闹时、秒表、闰年调整、电池寿命报警等附加功能。在测定空气污染方面,液晶也大有用武之地。过去有些化工厂,用鸟儿、兔子等测试有毒气体的泄漏情况。但是,等鸟儿、兔子吸了有毒气体窒息时,人也早已中毒受害了。现在改用液晶混和碱性胆固醇衍生物,一遇到氯化氢、氢氰酸等极微量的有毒气体,立即产生中和反应,迅速改变颜色,人们就可以及时查出泄漏有毒气体的孔隙。深入研究液晶,还有助于揭开生命之谜,有助于发展仿生技术。变色龙、尺蠖能变换身体的颜色,是否是液晶在起作用,现在尚不敢妄断,但生物体、人体的体液里,确实含有液晶。由此可以推测,高级动物、人体中,消耗能量极少、工作效率极高、信息传递极快的神经系统,包括视觉、听觉、嗅觉、触觉等各类感官的机能,可能也是以液晶作为物质基础的。

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