Укрощённые кентавры природы

Жидкое, но не жидкость.

Честь открытия жидких кристаллов (ЖК) принадлежит немецкому ученому Рихарду Рейнитцеру. В 1888 году он обнаружил странности в поведении некоторых органических веществ. При нагревании эти вещества плавились и превращались в мутную жидкость. В дальнейшем, при повышении температуры, расплав, как и положено жидкости без твердых примесей, становился совершенно прозрачным. Но оказалось, что оптические свойства этих веществ такие, как у кристаллов, а не как у жидкости.

И свет в них распространяется по-разному в разных направлениях, как, например, в алмазе. Это было настолько неожиданно, что позже кто-то назвал полученные вещества «кентаврами»: как мифические полулюди-полукони, они совмещали в себе несовместимое. Каких только версий не выдвигали! И что ЖК состоят из неизвестных микроскопических кристаллов, взвешенных в жидкости, и что вещество это не совсем жидкое, а на самом деле мягкое, и прочее, и прочее… Только спустя многие годы стало понятно, что вся специфика жидких кристаллов заключается в особой форме молекул, имеющих форму, стержней. В жидком состоянии эти молекулы выстраиваются определенным упорядоченным образом, придавая жидкости свойства кристалла.

Все, что надо, перед глазами.

Что же интересного и необычного нас ждет в ближайшее время в сфере новых технологий жидкокристаллических устройств? Наиболее активно разрабатываемое направление о — это гибкие дисплеи. Сфера применения подобных устройств огромна. Это и кредитные карточки, сообщающие владельцу все данные о счете прямо на поверхности самой карточки. Это и ноутбук для путешественника, легко сворачиваемый в трубочку. Это, в конце концов, просто ценники на товаре любой формы, меняющие значение цены по указанию оператора.

Есть еще одно применение жидкокристаллических технологий в сфере, которая, как правило, не особо афишируется. Выше говорилось, что в своей основе ЖК-дисплей прозрачен, следовательно, через него можно смотреть. И уже много лет именно эта особенность ЖК-дисплеев используется в военных системах виртуальной реальности. Для информационной поддержки пилотов уже давно созданы специальные очки-дисплеи. С использованием самых высокоточных технологий разработаны небольшие, величиной со стекло для очков, прозрачные матрицы с высочайшим разрешением. Если надеть такие очки, то, кроме мира, который вас окружает, вы будете видеть и то, что изображено на дисплее. Вначале такие системы были нужны для простых подсказок пилоту (скорость, высота, состояние боевых средств). Однако по мере того, как росла мощь компьютерной поддержки, на дисплей стали выводить все больше и больше данных. В современном шлеме, оснащенном таким дисплеем, пилот способен ночью видеть местность как при дневном освещении, наблюдать за целями и вообще находиться практически в киберпространстве, совмещенном с реальностью.

Известно, что военные технологии часто находят применение в повседневной жизни. Так что стоит ожидать в ближайшем будущем создания подобных систем и для мирного населения. В первую очередь такие дисплеи важны для работы в экстремальных условиях. Пожарнику они помогут ориентироваться в задымленном помещении, полицейскому — преследовать преступника, а водителю — не растеряться в самой сложной дорожной обстановке.

Ну и, конечно, они появятся у любителей компьютерных игр. Представьте себе: игра в DOOM-10 на улицах родного города. Все: дома, магазины, тоннели метро и транспорт — реальные. Но игрок видит и виртуальные объекты: монстров, магов, оружие. Наверное, такая игра — реальный способ оторвать геймеров от компьютерного кресла и заставить побегать. Правда, хочется надеяться, что играть они будут вдали от обитаемых районов.

Разумеется, не только для геймера — для любого из нас такое устройство может стать неоценимым помощником как в быту, так и в работе. Самый простой вариант уже появился в продаже — пресловутые очки-дисплеи, которые заменяют обычный дисплей, но еще не позволяют видеть одновременно реальный мир.

Всем на радость.

Казалось бы, ЖК-дисплеи полностью вошли в нашу жизнь и находятся на пике развития. Однако ученые не останавливаются на достигнутом. Хотя жидкокристаллические матрицы потребляют достаточно мало электричества, время диктует новые требования. Действительно, в любом устройстве, будь то часы, монитор или электронная книга, энергия требуется не только для того, чтобы вывести картинку на экран, но и сохранить ее там. Естественным кажется желание исследователей сделать устройство, которое тратит энергию только на изменение картинки, но никак не на ее поддержание. И такие жидкокристаллические дисплеи уже созданы! В них электрическая энергия нужна, только чтобы ввести информацию, а дальше она будет храниться длительное время без всякой дополнительной энергии.

Получается почти полный аналог бумаги — только электронной. На этой бумаге с помощью компьютера можно что-нибудь написать или нарисовать, и она будет сохранять текст или рисунок сколь угодно долго. При этом в случае необходимости можно все стереть и заполнить новой информацией. Если учесть, что такие устройства могут быть еще и гибкими, то в сфере газетного бизнеса скоро наступят большие изменения. Читателю достаточно купить один раз электронную газету, которая будет мало чем отличаться от обычной, а дело издателя -ежедневно обновлять на ней информацию.

То же самое относится к книжному делу: прочитал роман, стер его -вывел на те же страницы другой. И такдо бесконечности. Наконец-тоу всех нас перестанет болеть душа за сохранность лесов на Земле!