液晶与化妆品有什么关系？和水晶是一家子吗？——液晶史话

　　20年前，“呼机、手机、商务通，一个都不能少”，是商务人士的标配。

　　20年后，“大屏、小屏、液晶屏，屏屏环绕”，我们已经习惯于屏幕的包围。可是说是无屏不欢，有屏千里来相会，无屏对面不相逢。

　　而在这所有屏幕中，液晶屏是目前应用最为广泛的。电视、电脑、手机、平板、大屏幕显示，只要需要显示的地方，都闪烁着液晶的光芒。

　　但往往最熟悉的也是最陌生的，虽然你每天离不开液晶，但你知道液晶是谁发现的吗？又是谁起的这个名字？被发现之后，为什么长达半个多世纪没有被应用呢？今天我们就来扒一扒。

　　说到液晶，我们就不得不涉及一个十分晦涩难记的词汇——苯甲酸胆固醇脂（Cholesteryl benzoate），又称安息香酸胆固醇脂或胆甾醇苯甲酸酯。

　　这是一种是由苯甲酸（安息香酸）与胆固醇形成的酯类有机化合物。在常温下为白色结晶固体。

　　这种物质会用在哪里呢？

　　如果你是女士，注意一下你的化妆品或护肤品的成分表，有一些里面会标注“苯甲酸酯类”，很有可能就应用了这种物质。

　　它的作用是什么呢？防腐！

　　别害怕，防腐并不都是不好的，只要正规厂家出的，可以安全使用。

　　那么苯甲酸胆固醇脂与液晶又有什么关系呢？

　　这需要涉及到一个人——奥地利的植物学家弗里德里希·莱尼泽(Friedrich Reinitzer, 1857-1927)。

　　1888年，31岁的莱尼泽为了研究胆固醇在蔬菜里的功能，使用苯甲酸胆固醇脂进行实验。在加热时，发现了一个他从未见过的奇怪现象。

　　什么现象呢？

　　就是苯甲酸胆固醇脂在被加热到145.5℃时，原本的固体形态会出现熔化，变成半透明的乳白色浊稠状液体。再继续加热到178.5℃时，白浊的液体又会变成透明的液体。刚开始，莱尼泽以为是杂质在作怪，经反复检查，排除了这种可能。

　　之后，莱尼泽又将苯甲酸胆固醇脂进行了反向实验。将液态透明的苯甲酸胆固醇脂冷却。当降温时，发现这种物质先变为蓝色，然后是浊稠状，进一步降温，又变为紫色，最后成为白色固体。

　　这意味着什么呢？

　　意味着苯甲酸胆固醇脂有两个熔点。

　　对于这种现象，莱尼泽百思不得其解。查阅了很多资料，也没有获得答案。后来他打听到德国的物理学家奥托·雷曼（Otto Lehmann, 1855-1922），在晶体学方面很有研究，或许可以解答这个困惑。

　　于是就给雷曼写了一封长达16页的信，详细记录了他所观察到的现象和数据。

　　大家注意到，我们又引入了一个人物——奥托·雷曼。这是一个重要人物，后人称他为“液晶之父”。这个称号能够获得，与莱尼泽的来信紧密相关。

　　雷曼是一个物理学家，1855年出生在德国，受从事自然科学工作的父亲的影响，从小就对晶体产生了浓厚兴趣。一直到大学毕业后，攻读博士学位时，研究方向也是晶体。

　　为了便于研究，他发明了晶体显微镜。用这种显微镜他首次观察到了固态物内部结构的液晶化现象。可以说，奥托·雷曼是当时对晶体研究最为深入的专家之一。

　　这么说来，莱尼泽是找对人了？

　　在接到莱尼泽的来信后，雷曼也很好奇，着手进行了实验，结果与莱尼泽信中的描述相同。

　　同时雷曼还发现了双折射效应，即当苯甲酸胆固醇脂处于两个熔点之间时，用光照射，会产生两条折射光线。

　　这是晶体特有的现象，晶体具有各向异性的特性，就是在不同方向上观察，会得到不同的观察结果。既然苯甲酸胆固醇脂存在双折射，那么它应该属于晶体。

　　但是在人们的印象中，晶体应该都是固态的，比如水晶、钻石，可是苯甲酸胆固醇脂，怎么固态、液态和中间态都有呢？

　　也就是说，苯甲酸胆固醇脂在一定温度下，尽管失去了固态物质的刚性，却获得了液体的流动性，并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列，形成一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态。

　　这种中间态是之前的晶体所没有发现的，但由于具有晶体的显著特征，雷曼依然认定苯甲酸胆固醇脂是晶体，是一种特殊的晶体。雷曼把它形象的称为“液晶”（Liquid Crystal）。

　　后来，雷曼还发现了许多与苯甲酸胆固醇脂同样特性的物质。1889年的8月，雷曼将研究成果撰写成标题为《流动的晶体》的论文，引起了科学界的的高度关注。

　　由于雷曼首次提出了“液晶”概念，以及对此进行了深入研究。因此被后人尊称为“液晶之父”，并由此多次获得诺贝尔奖提名。

　　但这样一个伟大的发现，在雷曼有生之年却没能获得实际应用。为什么呢？

　　因为按照当时的科学技术发展水平，真的不知道该怎么用？往哪用？直到20世纪60年代末，人们才重新开始研究液晶，苯甲酸胆固醇脂也就成为了合成液晶的一种材料。1968年，美国RCA公司研发出了世界上第一块液晶显示屏，这时距离发现液晶已经半个多世纪了。