Юный техник 1967-03, страница 18

Рейницеру же посчастливилось наблюдать вот что. Исследуя вещества, входящие в состав живых организмов, он обнаружил у одного из видов холестерина странное свойство. При нагревании тот превращался в жидкость, при охлаждении опять становился кристаллом.

— Что ж тут удивительного? — скажете вы. — И обычный снег и даже металлы обладают таким свойством: плавятся и затвердевают.

Таким же, да не вполне. Потому что жидкие кристаллы наделены способностью двуликого Януса: при определенных температурах они бывают сразу и жидкостями (текут, собираются в капли) и твердыми кристаллическими телами (капли подчас имеют строго определенную форму и обладают оптическими свойствами, которые присущи только настоящим кристаллам).

Почему так? В поисках причины ученым пришлось опять-таки преодолевать старые представления.

Кварц и вправду мы не назовем теперь переохлажденным льдом. Но до сих пор подразделяем все вещества на три фазы, говорим: вещества бывают твердые, жидкие и газообразные. Вспомните учебники. Не случись открытия Рейницера, все можно было бы так и оставить. Но для разгадки секрета «жидких кристаллов» такое подразделение слишком грубо.

В самом деле, все вещества слеплены из маленьких частичек-атомов, молекул. Как они ведут себя, насколько упорядочены их движения, иными словами, каково внутреннее состояние вещества? Об этом в старом представлении мы можем судить весьма приблизительно.

Вот и давайте, помня об открытии Рейницера, перепишем старые истины заново.

Первое, с чего начнем,— аморфное состояние вещества. Тут все останется без изменения. Для него свойственно беспорядочное расположение и движение молекул. Это газы, жидкости и, как исключение, некоторые твердые тела — стекла.

Но возьмите кусочек камфары. Жидкость это или твердое тело? На первое не похоже — пожалуй, второе. Но слишком уж легко растирается пальцами! Впрочем, это только внешние признаки, по которым еще не решить: отнести ли камфару к веществам в аморфном состоянии или к твердым кристаллам.

Вот если бы заглянуть в сверхсильный микроскоп! Мы увидели бы, что молекулы камфары расположены не хаотично и образуют даже своеобразную «решетку». Правда, очень шаткую. Молекулы в ней сориентированы только своими центрами тяжести, а в остальном ведут себя как молекулы вольных газов (см. рис.). Значит, все-таки камфара — газ?!

Вот вам еще одна загадка, ключ к которой нашел советский ученый А. Китайгородский. «Кристаллы бывают и газовые, — доказал он. — Камфара из их числа». Ближайшие ее. родственники — плазма металлов и газов, магма Земли. Ничего, что они так отличаются друг от друга: у камфары, например, температура комнатная, а у плазмы, даже не «горячей», — десятки тысяч градусов.

о i )

Кобра распознает живое существо даже ночью на расстоянии десятков метров. Она обладает чудесным свойством — улавливать изменение температуры в тысячные доли градуса. Но и кобре трудно тягаться со способностью кристалла триглицинсульфата. Тот реагирует на изменение температуры в миллионную долю градуса!

«Вскипающие камни» — так называют кристаллы группы цеолитов. Они от жары «толстеют», выделяя при этом воду, которая присутствует во всех кристаллах. Но ценятся «вскипающие камни» за другое качество. Их обезвоженные кристаллы — великолепные фильтры. Они пронизаны мельчайшими канальцами — диаметром от 2 до 9 ангстрем, и способны «сортировать» молекулы. Их применяют для разделения бензинов на фракции, для очищения этилена от углекислого газа и в ряде других случаев.