ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ВВЕДЕНИЕ. НЕКОТОРЫЕ ПОНЯТИЯ ГИДРОДИНАМИКИ ЖК 1 Анизотропия коэффициентов вязкости ЖК из "Вязкость нематических жидких кристаллов" де Йо (де Же, W.H. de Jeu) [3], М.Ф. Гребенкина и A.B. Иващенко [4]. В числе прочих свойств в двух последних монографиях рассматривается и вязкость нематических жидких кристаллов (НЖК) — предмет исследования предлагаемого обзора. Сосредоточение внимания на вязкости обусловлено как практической важностью этого свойства, определяющего быстродействие ЖК устройств, так и научными следствиями, получающимися при исследовании течений и переориентации ЖК. В отличие от [3, 4] в предлагаемой работе значительное внимание уделено описанию многообразия методов измерения коэффициентов вязкости ЖК. В книге дается изложение современного состояния рассматриваемого вопроса. В то же время автор не отказал себе в удовольствии дать описание классических экспериментов М. Месовича и В.Н. Цветкова, выполненных в 30-е годы, но не потерявших ценности в настоящее время. Широко представлены многие работы, выполненные в СССР, странах СНГ, за рубежом, и зачастую опубликованные в малодоступных изданиях. [c.5] Автор стремился как к полноте, так и строгости изложения с той целью, чтобы обзор представлял интерес не только как справочный материал, но и служил для постановки и решения задач, связанных с вязкостью нематической и других жидкокристаллических фаз, а также жидкого состояния вообще. [c.5] Представленный материал предназначен для научных сотрудников, экспериментаторов и теоретиков, занимающихся физикой твердого тела, физикой жидкого состояния вещества, гидродинамикой, физической химией, органической химией инженеров, разрабатывающих устройства отображения и преобразования информации, материалы и композиции из жидких кристаллов и обычных изотропных жидкостей, а также для аспирантов и студентов вузов. Он может быть использован при разработке физических практикумов. [c.5] Наличие выделенного направления ориентации молекул ЖК приводит к анизотропии практически всех свойств ЖК, в том числе и вязкости. При этом появляются коэффициенты вязкости, не имеющие аналога в изотропной жидкости. [c.7] Гидродинамическая теория нематических ЖК наиболее последовательно разработана в статьях Эриксена [5], Лесли [6], Народи [7]. При рассмотрении несжимаемой термически изолированной среды при постоянной температуре уравнения движения включают четыре закона сохранения массы, количества движения, энергии и момента количества движения. Жидкость внутри объема V, ограниченного поверхностью А, имеет плотность р. [c.7] Вектор N представляет собой угловую скорость директора относительно жидкости. [c.9] Входящие в эту систему уравнений члены, описывающие ориентационное движение директора, по порядку величины сравнимы или часто превосходят соответствующие члены для трансляционного движения жидкости, т.е. их также можно интерпретировать как потоки или силы [2]. Как мы увидим ниже, их вклад сильно зависит от ориентации директора относительно реальных потоков. [c.9] Единая картина гидродинамики систем с дальним или ближним пространственным упорядочением (кристаллы, смектики, нематики, обычные жидкости, а также стекла), приводящим к увеличению в них количества коэффициентов, описывающих явления переноса — теплопроводности и вязкости, приведена в [8]. В табл. 1.1, взятой из этой работы, приведено число параметров, входящих в гидродинамические теории различных систем. [c.10] В отличие от подхода Эриксена-Л если-Пароди в (1.1.12) величины Aais ап а выступают в роли сил, а величины а и Na — в качестве потоков. В этом выражении 1 2, — коэффициенты сдвиговой вязкости, — V2, Z/5 — коэффициенты объемной вязкости. Для несжимаемой среды z/4 — У2, Уъ = 0. [c.12] Более подробно теория Эриксена-Лесли-Пароди изложена в книге Чандрасекара [2], а теории Форстера и др. — в VII томе Курса теоретической физики Ландау и Лифшица [11]. В [12] приведена система линеаризованных уравнений, учитывающих и объемные, и сдвиговые, и ориентационные деформации ЖК при наличии внешнего давления. Стоит также отметить, что требования к ориентационной функции распределения для использования подхода Эриксена-Лесли-Пароди приведены в [13]. Такая функция должна быть одноосной или иметь форму (5-функции. Уравнения ориентационного равновесия для двумерных ЖК, а также для ЖК, состоящих из двуосных молекул, приведены в [14,15]. [c.12] Вернуться к основной статье