Войти
A Пластиковый кристалл представляет собой кристалл, состоящий из слабо взаимодействующих молекул, которые обладают определенной ориентационной или конформационной степенью свободы. Название пластичный кристалл связано с механической мягкостью таких фаз: они напоминают воск и легко деформируются. Если внутренней степенью свободы является вращение молекул, также используется название фаза ротора или фаза вращения . Типичными примерами являются модификации Метан I и Этан I. В дополнение к обычным молекулярным пластиковым кристаллам появляются также возникающие ионные пластичные кристаллы, в частности органические ионные пластичные кристаллы (OIPC) и протонные органические ионные пластические кристаллы (POIPC)). POIPC представляют собой твердые протонные органические соли, образованные переносом протона от кислоты Бренстеда к основанию Бренстеда и, по сути, являются протонными ионными жидкостями в расплавленном состоянии, которые оказались многообещающими твердотельными протонными проводниками для высоких температур топливные элементы с протонообменной мембраной. Примеры включают 1,2,4-триазолий перфторбутансульфонат и имидазолий метансульфонат.
Если внутренняя степень свободы замерзает неупорядоченным образом, получается ориентационное стекло.
Ориентационная степень свободы может быть почти свободным вращением или это может быть скачкообразная диффузия между ограниченным числом возможных ориентаций, как было показано для тетрабромида углерода.
Рентген дифракционные картины пластиковых кристаллов характеризуются сильной диффузной интенсивностью в дополнение к резким пикам Брэгга. В порошковой картине эта интенсивность напоминает аморфный фон, как и следовало ожидать от жидкости, но для монокристалла диффузный вклад оказывается сильно структурированным. Пики Брэгга можно использовать для определения средней структуры, но из-за большого количества беспорядка это не очень полезно. Именно структура диффузного рассеяния отражает детали ограниченного беспорядка в системе. Последние достижения в области двумерного детектирования на линиях синхротронного пучка облегчают изучение таких структур.
Пластиковые кристаллы ведут себя как настоящие пластичные металлы при механических нагрузках..
Например, ближе к плавлению кристаллы пластика проявляют высокую пластичность и / или пластичность. Пластиковые кристаллы могут течь через отверстие под давлением. Например, пластмассовые кристаллы аминоборана изгибаются, скручиваются и растягиваются с характерным сужением при соответствующем напряжении. Этим кристаллам можно буквально придать любую форму, например, медь или серебро.
Таким образом, они очень уникальны по сравнению с другими молекулярными кристаллами, которые обычно хрупкие и хрупкие.
Как и жидкие кристаллы, пластиковые кристаллы можно рассматривать как переходную стадию между реальными твердыми телами и реальными жидкостями и можно рассматривать как мягкую материю. Другой общий знаменатель - одновременное присутствие порядка и беспорядка. Оба типа фаз обычно наблюдаются между истинной твердой и жидкой фазами на шкале температур:
Разница между жидкие и пластичные кристаллы легко наблюдаются в дифракции рентгеновских лучей. Пластиковые кристаллы обладают сильным дальним порядком и поэтому демонстрируют резкие брэгговские отражения. Жидкие кристаллы не показывают пиков Брэгга или имеют очень широкие пики, поскольку порядок не является большим. Молекулы, которые вызывают жидкокристаллическое поведение, часто имеют сильно вытянутую или дискообразную форму. Пластиковые кристаллы обычно состоят из предметов почти сферической формы. В этом отношении их можно было рассматривать как противоположности.
Некоторые жидкие кристаллы перед плавлением проходят через фазу пластичных кристаллов. В общем, жидкие кристаллы ближе к жидкостям, а пластмассовые кристаллы ближе к истинным кристаллам.
Пластиковые кристаллы были обнаружены в 1938 году Дж. Тиммермансом из-за их аномально низкого уровня. Он обнаружил, что органические вещества, имеющие энтропию плавления ниже примерно 17 Дж · К · моль (~ 2Rg), обладают особыми свойствами. Тиммерманс назвал их молекулярными глобулярами.
Мичилс показал в 1948 году, что эти органические соединения легко деформируются, и, соответственно, назвал их пластичными кристаллами (cristaux organiques Plastiques). Перфторциклогексан, например, пластичен до такой степени, что начнет течь под собственным весом.
