Kľúčový rozdiel medzi termotropnými a lyotropnými tekutými kryštálmi je v tom, že termotropné tekuté kryštály majú iba mezofázu, zatiaľ čo lyotropné tekuté kryštály môžu mať rôzne fázy.
Kvapalné kryštály možno opísať ako štvrté skupenstvo hmoty, ktoré sa vyskytuje medzi pevnou a kvapalnou fázou hmoty. Tento stav hmoty predstavuje prechodnú fázu medzi kryštalickými pevnými látkami a izotropnými kvapalinami. Okrem toho existujú dve hlavné formy tekutých kryštálov; sú to termotropné a lyotropné tekuté kryštály.
Čo sú termotropné tekuté kryštály?
Termotropné tekuté kryštály sú kryštály s mezofázou v určitom teplotnom rozsahu. Keď sú tieto kryštály umiestnené pod magnetom spektrometra, molekuly kryštálov majú tendenciu orientovať sa spoločným smerom. Smer je buď pozdĺž vonkajšieho magnetického poľa alebo v smere kolmom na pole.
Tieto tekuté kryštály pozostávajú z malých molekúl, ktoré majú mnoho aplikácií ako zobrazovacie materiály, materiály na uchovávanie informácií, optické spojky a optické vlnovody. Tieto materiály majú zvyčajne nematický, smektický a cholesterický stav.
Čo sú lyotropné tekuté kryštály?
Lyotropné tekuté kryštály sú kryštálové formy, ktoré vznikajú rozpustením amfifilného mezogénu vo vhodnom rozpúšťadle. Mezogén je látka, ktorá môže vykazovať vlastnosti tekutých kryštálov a môžeme ich opísať ako neusporiadané pevné látky alebo usporiadané kvapalné formy. Aby sa vytvoril lyotropný tekutý kryštál, sú potrebné vhodné podmienky koncentrácie, teploty a tlaku. Každodenným príkladom lyotropných tekutých kryštálov je zmes mydla vo vode.
Tento výraz sa však používal skôr na opis bežného správania materiálov pozostávajúcich z amfifilných molekúl, keď k tomuto materiálu pridáme rozpúšťadlo. Tieto materiály obsahujú hydrofilnú hlavovú skupinu milujúcu vodu, ktorá je naviazaná na hydrofóbnu skupinu odolnú voči vode.
Pri uvažovaní o tvorbe lyotropného tekutého kryštálu dochádza k mikrofázovej segregácii dvoch nekompatibilných zložiek (v nanometrovej mierke), čo umožňuje vytvorenie rozšíreného anizotropného usporiadania vyvolaného rozpúšťadlom. Táto tvorba závisí od objemových rovnováh medzi hydrofóbnymi a hydrofilnými časťami molekuly. Táto kombinácia môže viesť k vytvoreniu poradia fáz s dlhým dosahom, ktoré majú molekuly rozpúšťadla, ktoré vyplnia priestory okolo zlúčenín, aby zabezpečili plynulosť tohto sieťového systému.
Aký je rozdiel medzi termotropnými a lyotropnými tekutými kryštálmi?
Termotropné a lyotropné sú dva typy tekutých kryštálov. Termotropné tekuté kryštály sú kryštály, ktoré majú mezofázu v určitom teplotnom rozsahu, zatiaľ čo lyotropné tekuté kryštály sú kryštálové formy, ktoré vznikajú rozpustením amfifilného mezogénu vo vhodnom rozpúšťadle. Kľúčový rozdiel medzi termotropnými a lyotropnými tekutými kryštálmi je v tom, že termotropné tekuté kryštály majú iba mezofázu, zatiaľ čo lyotropné tekuté kryštály môžu mať rôzne fázy. Je to preto, že koncentrácia lyotropných tekutých kryštálov im umožňuje indukovať množstvo rôznych fáz. Okrem toho je ďalším rozdielom medzi termotropnými a lyotropnými tekutými kryštálmi to, že termotropné tekuté kryštály vykazujú fázový prechod pri zmene teploty, zatiaľ čo lyotropné tekuté kryštály nevykazujú fázový prechod pri zmene teploty.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiel medzi termotropnými a lyotropnými tekutými kryštálmi v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – Termotropné verzus lyotropné tekuté kryštály
Kvapalné kryštály možno opísať ako štvrté skupenstvo hmoty, ktoré sa vyskytuje medzi pevnou a kvapalnou fázou hmoty. Existujú dve hlavné formy: termotropné a lyotropné tekuté kryštály. Kľúčový rozdiel medzi termotropnými a lyotropnými tekutými kryštálmi je v tom, že termotropné tekuté kryštály majú iba mezofázu, zatiaľ čo lyotropné tekuté kryštály môžu mať rôzne fázy.
