Le cristal liquide est un terme désignant des substances qui ne sont pas cristallines (solides) ni isotropes (liquides), mais quelque part entre les deux. Il existe trois types principaux, ou scientifiquement connus sous le nom de mésophases, de cristaux liquides qui peuvent être identifiés par leurs quantités variables d'ordre moléculaire et de positionnement. Cette disposition des molécules est ce qui rend la substance plus solide ou liquide.

Nématique

La phase nématique est la forme la plus simple de cristal liquide et est la phase dans laquelle les molécules de cristal n'ont pas d'ordre. position et sont libres de se déplacer de quelle manière. Cependant, alors qu'ils n'ont pas d'ordre spécifique, pendant cette phase, les molécules ont tendance à pointer dans la même direction, ce qui la différencie d'un liquide pur. Le cristal liquide dans cette phase peut être caractérisé par son aspect filiforme lorsqu'il est examiné sous un microscope. L'utilisation de cristaux liquides nématiques est courante dans les lentilles de télescope car elle permet une image claire lorsque les chercheurs sont confrontés à la turbulence atmosphérique.
La phase smectique des cristaux liquides, qui est définie comme étant équivalent au résidu épais et glissant trouvé au fond des boîtes à savon, se caractérise par un léger degré de traduction dans les molécules cristallines qui ne se trouve pas dans la phase nématique. Tout en gardant une orientation similaire et en se plaçant dans la même direction que les molécules du cristal liquide nématique, les molécules tendent à s'aligner en couches dans cette phase. Alors que ces couches dans leur ensemble bougent librement, le mouvement à l'intérieur des couches est restreint; par conséquent, il crée une substance légèrement plus solide. On a constaté que le cristal liquide smectique a un temps de réponse électro-optique rapide et qu'il est utilisé, avec les cristaux liquides nématiques, dans la production d'écrans à cristaux liquides (LCD).

Cholesteric

La phase cholestérique, également appelée phase nématique chirale, est caractérisée par l'alignement des molécules et un léger angle les unes par rapport aux autres, empilées dans des couches très minces - c'est la dernière phase avant qu'une substance devienne cristalline ou solide. Ce type de cristal liquide a également la caractéristique de changer de couleur lorsqu'il est exposé à des températures différentes. C'est pour cette raison que les cristaux liquides cholestériques sont utilisés dans les articles ménagers courants tels que les thermomètres et les anneaux d'humeur.