mesophase是什麼意思，mesophase的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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專業解析

介晶相（Mesophase） 是指物質介于完全有序的晶體固态（晶相）和完全無序的液态（液相）之間的一種特殊狀态。它同時表現出類似液體的流動性和類似晶體的有序性（如分子取向或位置有序），因此也被稱為液晶态。介晶相是液晶材料存在的核心狀态。

核心特征與分類

介晶相的形成依賴于分子特殊的幾何結構（如棒狀、盤狀）和分子間作用力。根據有序性的不同，主要分為兩大類：

1. 熱緻液晶（Thermotropic Liquid Crystals）：

   • 形成條件：通過溫度變化形成。物質在特定溫度範圍内（介于熔點Tm和清亮點Ti之間）呈現介晶相。
   • 主要類型：
     • 向列相（Nematic Phase）：分子具有長程的取向有序（分子長軸大緻平行排列），但位置無序（質心隨機分布）。分子可以自由流動和繞長軸旋轉，是最常見的液晶相。具有光學各向異性（雙折射）和易受電場、磁場影響的特性，是液晶顯示器（LCD）的主要工作相态。
     • 近晶相（Smectic Phase）：分子不僅具有取向有序，還形成了分層的位置有序（質心位于近似平行的層内）。分子可在層内運動，但層間移動受限。根據層内分子排列和傾斜角度的不同，細分為SmA、SmC等多種亞相（如SmA分子垂直于層面，SmC分子傾斜于層面）。
     • 膽甾相（Cholesteric Phase）：可視為向列相的一種特殊形式，由手性分子（或其混合物）構成。其取向方向（指向矢）在空間中呈螺旋狀連續旋轉，導緻強烈的選擇性反射（反射特定波長的光，呈現彩虹色）和極高的旋光性。

2. 溶緻液晶（Lyotropic Liquid Crystals）：

   • 形成條件：通過溶解特定兩親性分子（如表面活性劑、磷脂）于溶劑（通常是水）中，并在一定濃度範圍内形成。濃度和溫度共同決定相态。
   • 結構特點：兩親分子根據其濃度可自組裝成不同的有序結構，如球狀膠束、柱狀膠束（六角相）、層狀相（近晶相類似結構）、雙連續立方相等。生物膜（磷脂雙分子層）就是典型的溶緻液晶結構。

重要性與應用

介晶相的研究在科學和技術領域至關重要：

• 基礎科學：理解物質在有序和無序之間的相變行為、自組裝過程、軟物質物理性質。
• 顯示技術：向列相和扭曲向列相（TN）、超扭曲向列相（STN）、薄膜晶體管（TFT）液晶等是液晶顯示器（LCD）的核心，廣泛應用于電視、電腦顯示器、手機屏幕等。
• 材料科學：用于開發高性能聚合物（如Kevlar纖維的紡絲過程涉及溶緻液晶态）、光學器件、傳感器。
• 生物系統：細胞膜、神經髓鞘、某些蛋白質和DNA結構表現出液晶行為，溶緻液晶模型有助于理解生物膜的結構與功能。

權威參考來源

• 國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）：作為化學術語的全球權威标準制定者，IUPAC對“mesophase”和各類液晶相有明确定義和分類。其線上術語庫（Gold Book）是重要參考。來源：IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book)。
• 經典教材《液晶物理學》（The Physics of Liquid Crystals）：由P. G. de Gennes和J. Prost撰寫，是液晶研究領域的奠基性著作，系統闡述了介晶相的理論基礎、相變和物理性質。來源：de Gennes, P. G., & Prost, J. (1993). The Physics of Liquid Crystals (2nd ed.). Oxford University Press.
• 材料科學綜述與行業報告：如《材料研究學會通報》（MRS Bulletin）、《先進材料》（Advanced Materials）等期刊常刊登液晶材料最新進展的綜述；顯示行業組織（如SID - Society for Information Display）發布的報告則詳細闡述液晶在顯示技術中的應用原理。來源：相關領域權威學術期刊及行業協會技術報告。

主要介晶相類型特征對比表

網絡擴展資料

mesophase（中間相）是物質在固态和液态之間的一種特殊相态，常見于液晶、高分子材料或瀝青等體系中。以下是詳細解釋：

1. 基本定義
   mesophase指物質在相變過程中形成的過渡态，兼具部分晶體有序性和液體流動性。例如，液晶分子在特定溫度下排列有序但可流動，即屬于此類相态。

2. 典型應用領域

   • 瀝青材料：石油瀝青或煤瀝青通過高溫處理可形成中間相瀝青（mesophase pitches），這是制備高性能碳纖維的關鍵前驅體。
   • 液晶技術：某些有機化合物在熔融時會進入中間相，表現出光學各向異性，此類特性被應用于顯示屏制造。

3. 結構與觀測
   中間相在顯微鏡下常顯示光學各向異性，例如通過熱台顯微鏡（hot stage optical microscopy）可實時觀察其形态演變。這種結構特性直接影響材料的導電性、強度等物理性質。

4. 相關術語

   • 中間相瀝青（mesophase asphalt）：特指瀝青在碳化過程中形成的中間态物質，具有層狀分子排列結構。
   • 向列型/近晶型中間相：根據分子排列方式不同，中間相可進一步細分類型。

如需更專業的材料學案例或具體制備方法，建議參考化學工程或材料科學領域的文獻。

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