带你了解“液晶”

　　作者：叶永烈

　　1980年5月22日，德国科学家雷曼首次提出液晶概念，他把液晶分为晶状液体、液态晶体两大类。那么，什么是液晶呢？

　　最近，出现了一种新式的手表：它没有一根指针，用长方形的数字显示时、分、秒、月、日、星期;它没有发条、齿轮，没有嘀嗒声；它非常精确，甚至一年内只误差三秒左右。

　　这种手表，叫做“第四代电子手表”，又叫“数字显示全电子式手表”。在手表里，装着一颗只有衬衫钮扣那么小的微型电池。一颗微塑电池，可以使手表正常工作一年以上，不用每天上发条。

　　电子手表上的数字，是怎么显示出来的呢？

　　它是靠一种奇妙的液晶显示出来的。

　　一提起晶体，就使人们想起冰糖、金刚石、食盐等固态物质。液晶，却是液态的晶体！

　　早在1888年，澳大利亚科学家莱尼茨就发现，有一种有机化合物——苯甲酸胆固醇是液体，却具有结晶体的特性。然而，这一现象并没有引起人们的重视，因为在当时这种液态的晶体派不了什么用场。

　　液晶沉默了几十年。

　　直到最近十年，液晶才一下子引起了人们的重视，因为人们发现，它是制造显示元件的绝好材料。目前，人们已经知道，七千多种有机化合物具有液晶的特性。这些液晶分为“胆甾相”“近晶相”“向列相”三大类。

　　液晶具有很奇异的特点：在一般情况下，它的分子结构、排列得整齐有序，非常透明。可是，加上直流电场之后，分子那整齐的队伍被外加的电场扰乱了，使透射光或反射光的强度和方向发生变化，液晶变得不透明了，这叫“电光效应”。

　　电子手表上的数字，就是利用液晶的电光效应显示的。电子手表上的显示元件，是一个小巧的长方形玻璃盒，盒里装着液晶，盒的内壁上方涂有透明的金属薄膜电极，共7段。盒的内壁下方是一整块金属薄膜电极。通电后，有电的那一段电极电场间的液晶就变为不透明。通过计数、译码电路进行控制，可用这7段电极表示1、2、3、4、5、6、7、8、9、0十个不同数字。

　　这就是用液晶显示数字的秘密。如今，在微型电子计算器以及许多电子仪表上，也都用液晶显示数字。

　　如果把液晶同某些染料混合，放在导电玻璃上，通电之后，颜色会发生明显的变化，这叫“宾主效应”。如今，人们利用液晶的宾主效应，制成体育馆里的记分牌、街上巨大的变色广告。最近，人们正在设计一种“大屏幕挂壁式彩色电视”，屏幕有乒乓球桌面那么大，只有厚纸板那么厚，可以挂在墙壁上。这种新型的彩色电视屏幕，就是用液晶做显示膜。

　　胆甾相的液晶，会随着温度的升降而变色。例如，有的随着温度的升高，由红而橙，而黄，而绿，而青，而蓝，而紫。当温度下降时，又从紫逐渐变红。这叫“温度效应”。如今，人们在诊断癌症时，便在病人皮肤表面涂一层液晶。在一些浅层癌，如乳房癌、腮腺癌、皮肤癌、甲状腺癌等病灶附近，由于癌细胞活动很厉害，温度比周围皮肤高一些，涂在那里的液晶就呈现出不同的颜色。同样，把液晶涂在印刷线路板上，短路的地方会发热，液晶的颜色不同，很容易查出来。

　　有的液晶遇上某些化合物的蒸汽，也会变色，灵敏度极高，这叫“理化效应”。在有的化工厂里，把液晶涂在墙壁上。如果某些有毒气体从管道中漏出，液晶就会变色，警告人们赶紧把漏洞堵上！

　　还有的液晶受到放射性射线照射，会变色，叫做“辐射效应”。如今，在高能物理的研究工作中，人们用液晶显示某些微观粒子的径迹，或者测量放射性射线的剂量。

　　液晶，是现代科学中引人注目的“新明星”，是一种刚刚崭露头角的新材料。它的应用，正日益广泛。

　　关键词：液晶

版权所有少年儿童出版社，鼓励任何不用于商业性质的传播