Flüssigkristalle
Flüssigkristalle bilden einen Ordnungszustand zwischen Kristallen und Flüssigkeiten, der oft als 4. Aggregatzustand bezeichnet wird.
Innerhalb dieses Ordnungszustandes lässt sich der Grad der Ordnung steuern. Dadurch entstehen vielfältige Anwendungen in Natur und Technik.
Kristalle weisen eine Fernordnung der Moleküle sowohl bezüglich ihrer Position als auch ihrer axialen Ausrichtung (Orientierungsfernordnung)auf, wo hingegen diese Fernordnung bei Flüssigkeiten fehlt. Der Terminus Mesophasen beschreibt alle Ordnungszustände zwischen diesen beiden Grenzformen.
Flüssigkristalle bilden solche Mesophasen und verbinden dadurch die für Kristalle typische Richtungsabhängigkeit von Eigenschaften mit der für Flüssigkeiten typischen Beweglichkeit.
Bei den plastischen Kristallen überwiegt die Positionsfernordnung, während bei den Flüssigkristallen die Orientierungsfernordnung überwiegt.
In Zellmembranen kommt die wichtigste Funktion der Flüssigkristalle in der Natur zum Tragen. Die Membran (eine smektisch A-Phase)bildet mit ihren flüssigkristallinen Eigenschaften eine dynamische, hochgradig steuerbare Grenze zwischen Zellinnerem und Umwelt.
Prozesse an der Zellmembran können durch individuelle molekulare Eigenschaften und/oder durch Ensemble-Eigenschaften des Aggregates, d.h. des flüssigkristallinen Zustandes, erklärt und ggf. auch reguliert werden. In der Technik findet man Flüssigkristalle in Displays (LCD), Farbstreifenthermometern, hochstabilen, polymeren Werkstoffen (Kevlar) uva., aber auch in kosmetischen Formulierungen. Viele waschaktive Stoffe können flüssigkristalline Phasen ausbilden, so dass Flüssigkristalle tatsächlich auch in vielen Alltagsgegenständen zu finden sind.
Beiträge der Arbeitsgruppe
- Aufbau der Datenbank LiqCryst, die Strukturen und Eigenschaften aller bekannten thermotropen Flüssigkristalle erfaßt
- Mitarbeit bei den Standard-Lehrbüchern über Flüssigkristalle
- Eigenschaftsvorhersage über Ähnlichkeitskonzepte und neuronale Netze
- Synthese und Untersuchung vielfältiger flüssigkristalliner Stoffgruppen
Ausgewählte Publikationen
12 |
LiqCryst 5.2 Advanced - Database of Liquid Crystals Volkmar Vill Verlag: LCI Publisher, Hamburg; Fujitsu Kyushu System (FQS) Ltd, Fukuoka, Japan (2013) |
11 | German
liquid crystal conference 2011 - Book of Abstracts Volkmar Vill ISBN 978-3-00-034157-1 (2011) |
10 |
Liquid crystals Sergei Pestov, Volkmar Vill -/- Herausgeber: Werner Martienssen, Hans Warlimont Springer Handbook of Condensed Matter and Materials Data Part 5, 941-977 (2005) |
9 |
Physical Properties of Liquid Crystals Sergei Pestov -/- Herausgeber: Volkmar Vill Landolt-Börnstein - Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology - New Series VIII/5A, 1-492 (2003) |
8 |
Molecular Design of Liquid Crystals: Calamitics Volkmar Vill Encyclopedia of Materials: Science and Technology 4545-4551 (2001), Verlag: Elsevier Science |
7 |
Structure/Property Relationship of Liquid Crystals Volkmar Vill, Akira Mori -/- Herausgeber: Ekisho Binran Henshu Iinkai (Editorial Committee of Handbook of Liquid Crystal) Ekisho Binran (Japanese Handbook of Liquid Crystals) Chapter 3.2, 267-280 (2000), Verlag: Maruzen, Tokyo |
6 |
Handbook of Liquid Crystals, Volume 1: Fundamentals Herausgeber: Dietrich Demus, John W. Goodby, George W. Gray, Hans Wolfgang Spiess, Volkmar Vill ISBN 9783527292707, Verlag: Wiley (1998) |
5 |
Structure-Property-Relationships of Liquid Crystals visualized with the Database LiqCryst 3.0 Volkmar Vill, Thies Thiemann, Akira Mori -/- Herausgeber: Japanese Association of Liquid Crystal Sciences Liquid Crystals: Fundamentals and New Applications of LCD 179-188 (1998), Verlag: Shiguma Shuppan, Tokyo |
4 |
Prediction of Material Properties from Chemical Structures. The Clearing Temperature of Nematic Liquid Crystals Derived from their Chemical Structures by Artificial Neural Networks Helge Kränz, Volkmar Vill, Bernd Meyer Journal of Chemical Information and Computer Sciences 36, 1173-1177 (1996) |
3 |
Predicting the transition temperature of smectic liquid crystalline compounds from their structure using artificial neural networks R. Schröder, H. Kränz, V. Vill, B. Meyer Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 2: Physical Organic Chemistry 1685-1690 (1996) |
2 |
LiqCryst - Liquid Crystal Database 1.0 V. Vill Verlag: LCI Publisher, Hamburg; Fujitsu Kyushu System (FQS) Ltd, Fukuoka, Japan (1995) |
1 |
Transition Temperatures and Related Properties of One-Ring Systems and Two-Ring Systems without Bridging Groups V. Vill -/- Herausgeber: J. Thiem Landolt-Börnstein - Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology - New Series IV/7a, 1-268 (1992) |