1
Новое видение агрегатного состояния вещества: плазма и жидкие кристаллы
CHEM1002S-PEP-CNLesson 3
00:00

Согласно традиционному пониманию, мир состоит из трех состояний — твердого, жидкого и газообразного. Однако, когда мы преодолеваем границы энергии, вещество проявляет удивительные свойства«новое видение». Это не просто изменение физического состояния, но и борьба между энергией и микроскопической упорядоченностью.

Энергия (Energy)Жидкие кристаллы (промежуточное состояние)Твердое состояниеЖидкое состояниеГазообразное состояниеПлазмаДиаграмма 3-1: Превращение агрегатных состояний и градиент энергии

1. Плазма (Plasma)

Химическое определение:Плазма — это газообразное вещество, в котором в целом электрически нейтральные электроны, положительные ионные частицы (молекулы или атомы) находятся в высокой степени ионизации.Её называют четвёртым состоянием вещества, поскольку благодаря высокой степени ионизации она обладает отличной проводимостью и магнитной реакцией. Как и полярные сияния, пронзающие небосвод, это самое величественное зрелище природной плазмы.

2. Жидкие кристаллы (Liquid Crystal)

Химическое определение:Жидкие кристаллы — это промежуточное состояние вещества между жидким и кристаллическим, сочетающее текучесть, вязкость и деформируемость жидкости с некоторыми физическими свойствами кристаллов.Это особое «промежуточное состояние» обычно существует в определённом диапазоне температур. На микроуровне, стержневидные молекулы в жидкости сохраняют определённую ориентированную упорядоченность, что позволяет им, под действием электрического поля, контролировать прохождение света, как шторка.

Глубокое исследование: квазикристаллы (Quasicrystal)
Мы изучили кристаллы (дальнее порядок, трансляционная симметрия) и аморфные тела (полная беспорядочность). А что такое квазикристаллы? Квазикристаллы — это твердые структуры с дальним порядком, но без трансляционной симметрии, обладающие пятикратной симметрией, запрещённой в классической кристаллографии, представляя собой ещё одну чудесную форму упорядоченности вещества.