Кавитация в жидких кристаллах
В.П. Гоч, М.С. Черноокий, А.А. Китаев
гг. Севастополь, Санкт-Петербург
Кавитация в жидких средах как явление образование зародышей пара в жидкостях была обнаружена ещё в 1893 году и в настоящее время широко используется в гидродинамике и во множестве других промышленных и биомедицинских приложений. Она хорошо изучена в изотропных жидкостях, а вот исследования в анизотропных жидкостях почти отсутствуют. Одним из ярких представителей веществ с ярко выраженной анизотропией являются жидкие кристаллы (ЖК). И хотя сами ЖК были открыты более 100 лет назад, кавитацию в потоке ЖК учёным удалось впервые зафиксировать совсем недавно — в 2017 году [1,2,21].
Рис. 1. Первое ЖК соединение — холестерилбензоат
— и температурная область существования его ЖК фазы
Сами ЖК впервые были открыты австрийским ботаником Фридрихом Рейнитцером. Исследуя сложный эфир холестерина — холестерилбензоат, — он обнаружил у него две точки плавления. При температуре, равной 145°С, кристаллическое вещество превращалось в мутную, сильно рассеивающую свет жидкость, которая, однако, становилась прозрачной при увеличении температуры до 179°С (рис. 1) [1,2,4-7,10,18].
По просьбе Рейнитцера немецкий кристаллограф Отто Леман при помощи поляризационного микроскопа установил, что наблюдаемая им мутная фаза является анизотропной. Поскольку свойство анизотропии было присуще только твёрдому кристаллу, а вещество в мутной фазе оставалось жидким, Леман назвал его ЖК. И с тех пор все вещества, способные одновременно сочетать в себе свойства жидкостей (текучесть и способность к образованию капель) и свойства кристаллических тел (анизотропию), исследователи стали называть ЖК [1,2,4-7,10,18].
Само открытие ЖК вызвало недоверие в научном мире. Мысль о том, что в жидкости может существовать порядок, напоминающий кристаллическую решётку, многим казалась фантастической. Долгое время физики и химики считали, что существует только три агрегатных состояния вещества: твёрдое, жидкое и газообразное. Появление ЖК разрушало эту теорию, поэтому ЖК вначале относили к коллоидным растворам, эмульсиям и рассматривали их как смесь жидкой и кристаллической фаз. Так как фазовое состояние ЖК является термостабильным, в конечном итоге его всё-таки стали рассматривать как четвёртое агрегатное состояние вещества [1,2,10].
Наука о ЖК — одна из самых молодых и наиболее трудных областей физики. Трудности обусловлены сложностью самих молекул, образующих эти вещества. Для объяснения свойств ЖК необходимо привлекать не только теорию обычных жидкостей, но и науки о твёрдых кристаллах, например, кристаллографию и физику твёрдого тела. Учёным до сих пор не понятно, почему находящиеся в воде нагретые ЖК самоорганизуются в упорядоченные нано-домены при охлаждении воды [17].
Хотя многие из нас давно используют электронные часы и другие приборы с ЖК индикаторами, которые являются основой современных калькуляторов, портативных компьютеров, планшетов, телефонов, экранов телевизоров, словарей-переводчиков и т.п., далеко не все представляют себе, что стоит за этим странным и противоречивым понятием — ЖК. А ведь даже чернила для авторучек при высыхании имеют ЖК структуру. В бытовом понимании ЖК представляют собой жидкость — они могут течь и принимать форму сосуда, в котором находятся, а их вязкость колеблется от консистенции жидкого клея до твёрдого студня. Однако в такой жидкости молекулы упорядочены, что в обычных жидкостях не встречается. По степени молекулярной упорядоченности ЖК занимают промежуточное положение между твёрдыми кристаллами, в которых существует дальний трёхмерный порядок, и жидкостями, имеющими только ближний порядок расположения частиц. Поэтому ЖК состояние часто называют мезоморфным («мезос» — промежуточный), а само вещество — мезофазой [1,2,4-6].
В отличие от обычных твёрдых кристаллов структура ЖК фазы легко изменяется под действием слабых внешних воздействий: температурных, механических, электрических, магнитных и др. Соответственно меняются и некоторые свойства мезофазы: цвет, прозрачность и способность к вращению плоскости поляризации проходящего через них света. Все ЖК обладают анизотропией прозрачности, показателя преломления, скорости звука, теплопроводности и т.п. И именно эта анизотропия в сочетании с высокой подвижностью молекул является их основным свойством [1,2,10,17].
Впервые ЖК был синтезирован в 1902 г. немецким химиком Даниелем Форлендером и его сотрудниками, но только к 30-м годам недоверие к самому факту существования ЖК сменилось на их исследование. Французский учёный Ж. Фридель предложил первую классификацию ЖК, голландец С. Озеен и чех Х. Цохер создали теорию упругости, а русские учёные В.К. Фредерикс и В.Н. Цветков впервые исследовали поведение ЖК в электрических и магнитных полях [4-6,16].
Настоящее активное изучение ЖК началось лишь в середине 60-х годов в связи с бурным развитием микроэлектроники. Потребовались материалы, способные отражать и передавать информацию, но потребляющие минимум энергии. В 1963 году американский изобретатель Джеймс Фергасон получил первый патент, где использовал важнейшее свойство ЖК — изменять цвет под воздействием температуры. С помощью такого кристалла стало возможным обнаруживать невидимые глазом тепловые поля. А в 1969 году впервые был создан ЖК дисплей [1,2,4-6].
Сегодня мировое производство ЖК индикаторов и дисплеев исчисляется миллиардами и по прогнозам будет увеличиваться и дальше. Однако особый интерес ЖК представляют и с точки зрения биологических процессов. Функционирование клеточных мембран и ДНК, передача нервных импульсов, работа мышц, формирование атеросклеротических бляшек — вот далеко не полный перечень процессов, протекающих в ЖК фазе. Даже в хрусталике глаза и в структуре сократительных белков присутствует ЖК фаза [1,7,8].
Бурное развитие молекулярной биологии в последние годы вызвало нарастающий поток сведений о растворах, входящих в состав живой клетки. Вещество в ЖК состоянии очень чувствительно ко всем внутриклеточным процессам. ЖК могут адсорбировать и растворять некоторые вещества, не изменяя своей структуры. Это объясняет их участие в обмене веществ и нахождение в важнейших функциональных участках клетки [23].
Недавно стало известно, что лишь небольшая часть клетки представляет собой истинную жидкость, а большинство её молекул образуют в растворе ЖК. Это они определяют основные динамические и пластические свойства клеточных структур, способных к постоянному изменению формы и обмену веществ. Основными свойствами ЖК обладают не только клетки крови, но даже её жидкая часть — плазма (сыворотка). По её узорам, которые хорошо видны в поляризационном микроскопе, можно достаточно точно поставить диагноз и распознать некоторые заболевания. [1,7,8,18,19].
Рис. 2. Примеры типичных химических соединений, образующих ЖК
В первые десятилетия после открытия ЖК основными представителями этих соединений являлись только вещества, состоящие из асимметричных молекул стержнеобразной формы, так называемые каламитики — от греч. «каламис» — тростник (рис. 2, слева), но уже в 1977 году индийский учёный С. Чандрасекар обнаружил, что в ЖК состоянии могут находиться и плоские молекулы с циклическими фрагментами. Их стали называть дискообразными, так как такие молекулы представляют собой объёмные тела (рис. 2, справа вверху). Впоследствии было обнаружено, что в ЖК состояние могут переходить вещества, имеющие молекулы и более сложной формы, например, пластины (рис. 2, справа внизу) и др. [4-7,10,16].
ЖК состояние — это термодинамически стабильное мезоморфное состояние, которое наблюдается в веществах с молекулами определённой формы в некотором температурном интервале или при определённых концентрациях в растворителе. В отличие от классических кристаллов, где молекулы строго упорядочены по всей массе кристалла, в ЖК упорядоченные молекулы образуют агрегаты, так называемые домены, содержащие 104 — 105 молекул, а между доменами находятся участки аморфной жидкой фазы, в которых молекулы расположены хаотично [4-6,10,16].
ЖК, которые образуются при нагревании и способны существовать в определённом интервале температур и давлений, называют термотропными. ЖК другого типа, образующиеся при растворении в растворителе до определённой концентрации, называются лиотропными. В зависимости от характера расположения молекул среди термотропных ЖК выделяют три основных типа: смектический (смектики), нематический (нематики) и холестерический (холестерики) [4-7,16,18].
Смектический тип ЖК ближе всего к истинно кристаллическим телам. Их название происходит от греч. «смегма» — мыло. Образуются веществами, молекулы которых имеют вытянутую сигарообразную форму, причём они ориентированы параллельно друг другу и имеют слоистую структуру (рис. 3). Все слои способны перемещаться друг относительно друга, а плотность слоя с приближением к поверхности может меняться [1,2,4-7,16,18].
Рис. 3. Смектический тип ЖК
В смектических ЖК центры тяжести молекул могут смещаться в двух измерениях в пределах своей плоскости. При этом длинные оси молекул могут располагаться в каждом слое как перпендикулярно плоскости слоя, так и под некоторым углом. Направление преимущественной ориентации осей молекул принято называть директором, который обычно обозначается вектором. Они обладают относительно высокой вязкостью, анизотропией оптических свойств (вдоль длинной оси молекул свет распространяется с меньшей скоростью, чем поперек, да и показатели преломления в этих направлениях различны) и составляют наиболее обширный класс ЖК [4-7,16,18].
Смектическим ЖК свойственна долговременная память. Записав на такой кристалл изображение, можно затем долго им любоваться. Хотя эта особенность смектических кристаллов не очень удобна для дисплеев телевизоров и приборов, они находят применение в индикаторах давления. Нематический тип ЖК (греч. «нема» — «нить») — характеризуется наличием только одномерного ориентационного порядка осей молекул (рис. 4, слева). Они не обладают слоистой структурой, а их вытянутые молекулы непрерывно скользят вдоль своих длинных осей, вращаясь вокруг них. Эти нити выглядят «причёсанными», направлены параллельно друг другу, но могут скользить только вверх и вниз. Подходящая аналогия для нематических ЖК — коробка с карандашами, которые могут свободно поворачиваться вокруг своей оси, перемещаться вдоль коробки, но никогда не встают поперёк.
Рис. 4. Нематический тип ЖК (слева) и молекулы жидкости (справа)
Нематические ЖК подобны жидкостям, у которых упорядоченность молекул отсутствует (рис. 4, справа). У нематических ЖК упорядоченность ниже, чем у смектических, и она одномерная. Центры тяжести их молекул расположены в пространстве хаотично, что свидетельствует об отсутствии трансляционного порядка. У них относительно быстрая реакция на внешнее воздействие, но память — короткая. Они оптически анизотропны и под микроскопом дают «муаровую» текстуру с чередующимися светлыми и тёмными полосами. Нематические ЖК реагируют на электрическое и магнитное поле так же, как железные опилки, располагаясь вдоль силовых линий поля самым упорядоченным образом [1,2,4-7,16,18]. Холестерические ЖК образуются хиральными (оптически активными) молекулами, содержащими асимметрический атом углерода, в соединениях с различными стероидами (холестерином) и имеют наиболее сложный тип упорядочения молекул. Плоские и длинные молекулы в холестерике собраны в слои, а их расположение внутри каждого слоя похоже на структуру нематических ЖК. Как и в нематиках, молекулы параллельны в каждой из плоскостей, но сами плоскости спирально повернуты друг относительно друга. Благодаря такой структуре, стопка слоёв холестерика описывает в пространстве спираль (рис. 5) [1,2,4-7,16,18].
Рис. 5. Холестерический ЖК
Впервые холестерическая мезофаза наблюдалась в производной холестерина — в ЖК фазе холестерилбензоата, откуда и произошло её название. Холестерин является наиболее доступным, дешёвым и самым используемым на практике материалом для получения ЖК. В определённых условиях холестерическую форму имеют почти все соединения холестерина. Кристаллы холестерического типа обладают двойным лучепреломлением, поэтому на свету они переливаются всеми цветами радуги. Очень сложные ЖК структуры образуют растворы мыла в воде, здесь можно получить слоистые, дисковые и даже шарообразные структуры [1,2,4-7,16,18].
Спиральная структура холестериков подобна дифракционной решётке, поэтому способна селективно отражать падающий на неё свет. Шаг спирали определяется химической природой холестерика и позволяет создавать ЖК, отражающие излучение в диапазоне от УФ- до ИК- области. Кроме того, структура холестерических ЖК чрезвычайно чувствительна к различным внешним воздействиям, поэтому, прикладывая к ним электромагнитные поля или механические напряжения, изменяя температуру или давление, можно легко менять шаг спирали и, соответственно, цвет самого ЖК [4-7,18]. При наложении холестерической ЖК плёнки на поверхность тела человека она воспроизводит цветное изображение распределения температур на исследуемых участках, выявляя очаги поражения кожи, воспалительных процессов, раковых опухолей и злокачественных образований. Это позволяет вести деликатный оперативный контроль за состоянием новорожденных и больных в бессознательном состоянии, быстро и точно диагностировать и локализовать сосудистые заболевания, воспроизводить точную карту расположения кровеносных сосудов и их выходов к коже — ведь там, где залегает сосуд, температура всегда несколько выше [1,2,22].
В последние годы разрабатываются смеси холестерических ЖК, резко изменяющие цвет под действием малых, но очень опасных концентраций вредных паров различных химических соединений. Такие ЖК индикаторы за очень короткое время (1–2 мин) меняют цветовую окраску при превышении допустимой концентрации вредных паров [13].
Лиотропные ЖК, как правило, имеют более сложную структуру, чем термотропные. Они образуются растворением ряда амфифильных соединений в некоторых растворителях, а также в смесях, состоящих из стержневидных молекул и полярных растворителей, например, воды. Амфифильность — это способность одновременно обладать гидрофильными и гидрофобными свойствами. Оказалось, что такие соединения весьма широко распространены в живой природе [1,2,14,15,18].
Рис. 6. Лиотропные ЖК
Амфифильной является любая жирная кислота. Её молекулы состоят из полярной «головки» и углеводородного «хвоста». При растворении в воде полярные головки торчат наружу, находясь в контакте с водой, а углеводородные хвосты контактируют друг с другом и смотрят вовнутрь. Примером амфифилов могут служить фосфолипиды — сложные липиды и эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот. Из таких структурных элементов и строятся лиотропные ЖК, формирующие цилиндрическую или ламеллярную формы (рис. 6) [1,2,14,15,18].
В лиотропных ЖК тип структурной организации определяется не только температурой, но и концентрацией вещества. Возможно, поэтому наиболее часто лиотропные ЖК образуются биологическими системами, которые функционируют в водных средах. Именно в этих системах в наиболее яркой форме проявляются уникальные особенности ЖК, сочетающих лабильность с высокой склонностью к самоорганизации.
Современные исследования показывают, что мы живём в мире ЖК, причём они даже внутри нас. Вещества, участвующие в формировании биологических структур, — полисахарид, хитин, полинуклеотиды, полипептиды и белки, а также ДНК и транспортная РНК образуют холестерические структуры. Основным компонентом живого организма является вода, а упорядоченные растворы — это и есть ЖК.
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — хранитель и передатчик всей наследственной информации в живом организме — образует ЖК лиотропного типа. Даже человеческий мозг является сложной ЖК системой: ЖК составляют серое вещество и оболочки нервных клеток, а в миелиновой оболочке — белом веществе — и в проводящих путях нервной системы ЖК играют ещё и роль диэлектриков, причём миелиновая мембрана нервных волокон обладает свойством сегнето- и пьезоэлектрика [1,8,20-23].
Содержащийся в опорных тканях (костях, сухожилиях) и в мозге коллаген по своей структуре близок к ЖК, а вещество кровяных шариков — эритроцитов — также подобно ЖК. Белок, входящий в состав мышечной ткани, обладает способностью образовывать ЖК. Гладкие и поперечно-полосатые мышечные волокна имеют структуру ЖК нематического типа, благодаря чему могут многократно растягиваться и сжиматься, не разрушаясь, — ЖК могут набухать, а затем опять сжиматься, не теряя ЖК строения. Волокнистые ЖК образования обладают значительной прочностью, что необходимо для опорных тканей. Пластичность и гибкость в сочетании с устойчивостью к внешним воздействиям, чувствительность и тонкость структуры — всё это делает ЖК незаменимыми элементами живых тканей [1,8,22,23].
Целостность клетки в первую очередь зависит от клеточной мембраны. Мембраны всех клеток и внутриклеточных органелл покрыты высокоупорядоченными тонкими оболочками, которые представляют собой типичные лиотропные ЖК структуры, составленные из двойного слоя фосфолипидов, в котором растворены белки, полисахариды, холестерин и другие жизненно важные для организма компоненты. Клеточная мембрана играет важную роль в процессах преобразования энергии и переноса информации из клетки в клетку, а её функционирование тесно связано с липидами, которые образуют в воде ЖК структуры [1,8,19].
Анизотропное строение мембраны позволяет отделять содержимое клетки от внешней среды, защищать её внутреннюю часть от нежелательных внешних воздействий, регулировать электромоторные отношения между клеткой и средой, а также между отдельными клетками и тканями, защищает её от ферментативного влияния и обеспечивает высокие транспортировочные свойства — проницаемость, перенос ионов, молекул и газов [1,8,19].
На основе ЖК разрабатываются и уже используются новые композитные материалы даже для замены человеческих тканей (кости, суставы, связки) и для функционирования и роста клеток при особых физиологических условиях. Уже синтезирован биосовместимый и биодеградируемый смектический ЖК эластомер с биомеханическими функциями. Он испытан в качестве кандидата для восстановления тканей, с помощью которого клетки можно прикреплять, различать и воспроизводить. Правильно расположенные элементы ЖК — прекрасная среда для действия внутриклеточных катализаторов роста и размножения [1].
Понятно, что на практике лиотропный мезоморфизм биологических объектов более сложен, что обусловлено как сложным строением самих биосистем, так и трудностью их изучения. Тем не менее изучение природных лиотропных систем представляется следующим необходимым этапом в исследовании ЖК. Как сказал выдающийся английский учёный Дж. Бернал: «ЖК — именно такие вещества, степень организации которых лежит между упорядоченностью жидкостей, кристаллических твёрдых тел и простейших живых клеток». Следовательно, установление закономерностей поведения ЖК открывает новые перспективы познания живого организма [2,18].
Чрезвычайный интерес для медицины представляет выяснение роли холестерина в ЖК состоянии. Известный русский патофизиолог профессор С.С. Халатов установил, что у людей при некоторых заболеваниях резко повышается содержание ЖК в организме. Отлагаясь в тканях, ЖК разрушают клетки. Если мы будем знать как устроены, как образуются и разрушаются ЖК, то сможем не только определять, но и предупреждать такие тяжелые заболевания, как ожирение селезенки, некоторые кожные болезни, «старческое» помутнение роговицы и желчнокаменную болезнь [1,20].
Если обычные кристаллы состоят из одного или очень немногих типов молекул, то в клетке с кристаллоподобным состоянием находятся самые разнообразные типы молекул, занимающие более или менее определённое положение и определённым образом ориентированные. Здесь могут быть как твёрдые, так и ЖК кристаллоподобные структуры. Если многим здоровым живым клеткам свойственно ЖК состояние, то наличие в организме твёрдых кристаллов уже является патологией. Например, при гемоглобинопатии, болезни Гоше (аспергиллез), амилоидозе и бронхиальной астме морфологи обнаружили кристаллические структуры в клетках яичек и костного мозга [1].
Сообщается, что в ряде случаев кристаллообразование происходит внутри полостей органов: при желчекаменной болезни (желчный пузырь и желчные протоки), мочекаменной болезни (чашки и лоханка почки, мочевой пузырь), гиперпаратиреозе. Считается, что в основе мочекаменной и желчекаменной болезни лежат нарушения обмена веществ. При выявлении кристаллов внутри клеток можно говорить о нарушении внутриклеточного обмена веществ, тогда кристаллы выступают как разрушители [22].
Какова функция ЖК в желчи человека, пока мы можем только предполагать. Поскольку концентрация холестерина в ЖК фазе, по всей вероятности, значительно выше, чем в окружающей изотропной среде, функция ЖК может состоять, в частности, и в том, что они препятствуют осаждению холестерина. В связи с этим отдельные исследователи считают ЖК фазу предвестником камней в желчи [1].
Сегодня уже делаются попытки объяснить фундаментальные процессы, проходящие в живом организме, с помощью именно тех подходов, которые выработала физика ЖК. Избирательный перенос различных веществ через границу живой клетки — мембрану, распространение возбуждения по нервным тканям, болезнь и старение клеток, а значит, и организма в целом, механизм синтеза самовоспроизводящихся молекул — вот лишь некоторые из биологических проблем, в решении которых могут помочь исследования ЖК. Высказываются и вполне обоснованные доводы о существенной роли ЖК состояния в эволюции жизни на Земле [8,19].
Анизотропным в живых организмах является целый ряд строительных блоков, а кавитация является важным звеном в ряде биологических процессов. Это и подъём сока по стволу высоких деревьев, и обеспечение эффективной смазки тонких плёнок синовиальной жидкости между нашими суставами, и производительность механического сердечного клапана. Поэтому изучение кавитации в сложных анизотропных средах стало просто необходимым [21].
Рис. 7. Кавитация в ЖК
Однако на сегодняшний день объём и степень кавитации, лежащей в основе важных биофизических и биомедицинских процессов, не определены. Сложность изучения кавитации в ЖК средах заключается в том, что их гидродинамические свойства определяются не только инерционными и вязкими параметрами, но и дальними упругими взаимодействиями между молекулами. Лишь в 2017 году группа физиков из Института динамики и самоорганизации Общества Макса Планка впервые поставила эксперимент, в котором ЖК прокачивался через микроканалы диаметром 0,1 мм, в которые были помещены препятствия, создававшие благоприятные условия для образования кавитации при их обтекании (рис. 7) [9,11,21].
Обнаружилось, что при обтекании цилиндрического препятствия внутри микроканала из-за внезапного падения давления в анизотропной жидкости зарождается область кавитации — кавитационный домен. Возникновение и рост кавитационной области происходил в стоксовом режиме, тогда как в изотропных жидкостях, протекающих при сходных гидродинамических параметрах, кавитации не наблюдалось.
С помощью математического моделирования учёные определили, что критическое безразмерное число Рейнольдса, которое определяет условия перехода от ламинарного течения к турбулентному, для анизотропных жидкостей может быть на 50% ниже, чем у изотропных. Число Рейнольдса зависит от скорости потока, вязкости и плотности жидкости и характерной длины элемента потока [9,21].
Такое лёгкое возникновение кавитации в ЖК при менее специфических чем в обычной жидкости условиях исследователи объясняют стремлением длинных молекул выстроиться вдоль канала в одном направлении, так как такая конфигурация уменьшает энергию, необходимую для образования кавитационных пузырей. Справедливость своего вывода они подтвердили демонстрацией возможности управления интенсивностью образования в ЖК кавитационных пузырей путём изменения степени ориентированности составляющих его молекул [9,11].
Как в обычной изотропной жидкости, так и в ЖК при кавитации мы наблюдаем процесс интенсивного образования микропузырьков воздуха или газа, которые вследствие своей плавучести устремляются вверх и в конечном итоге вытесняются из жидкости или ЖК. Вытеснение таких «чужеродных» компонентов из ЖК приводит к повышению однородности среды, что в случае формовки деталей из композитных материалов придаёт им особую прочность, лёгкость и определённую эластичность. С точки зрения НТН, вытеснение из ЖК «чужеродных» компонентов можно трактовать как очищение живой системы от неосуществления и восстановление её целостности.
В отличие от изотропных жидкостей при гидродинамической кавитации в ЖК возникает поляризация — преимущественная ориентация групп молекул в кристалле. Так как молекулы ЖК имеют вытянутую форму, то они обладают дипольным моментом. Благодаря кавитации они ориентируются в одном направлении, а их дипольные моменты резонансно суммируются и образуют однонаправленное электрическое поле. Вполне вероятно, что такие локальные резонансные поля могут создавать в отдельных органах, а возможно и во всём теле человека, своеобразные каналы, по которым могут передаваться питательные вещества или энергия.
С одной стороны, такие каналы имеют электрическую природу, поэтому способны регулировать передачу любых электрических сигналов. Например, миелиновая оболочка проводящих нервных путей обеспечивает эффективную передачу нервных импульсов по всему телу. С другой стороны, поляризация групп молекул ЖК существенно меняет их анизотропные свойства, и они начинают избирательно пропускать или не пропускать в нужном направлении звуковые, ультразвуковые или электромагнитные волны, а также свет, молекулы, ионы, питательные вещества и т.п.
Принимая во внимание отсутствие значимых исследовательских работ по данной тематике, мы можем лишь предположить, что кавитация играет очень важную роль в организме человека. Множественные переходы компонентов крови через сосуды или мембраны клеток так или иначе связаны с кавитацией. Вполне возможно предположить, что кавитация обеспечивает или по крайней мере влияет на гомеостаз человеческого организма.
Когда мы рассматриваем кавитацию в обычной изотропной жидкости, то наблюдаем процесс интенсивного образования микропузырьков воздуха или газа, которые вследствие плавучести устремляются вверх и в конечном итоге воссоединяются с находящимся над жидкостью воздухом. Можно сказать, что микропузырьки «вырываются из враждебной, поглотившей их» водной среды, возвращаются в свою «родную воздушную стихию» и воссоединяются с остальной единой воздушной массой.
С точки зрения НТН: Кавитация — актуализация резонансной связи живой системы с Единым; процессуальность объединения разрозненного и осуществление неосуществлённой формы жизни в виде «вскипания» жидкого кристалла. Кавитация выводит внутреннее развитие во внешнее проявление и сопровождает рост организма [3].
НТН показывает, что кавитация обеспечивает резонансную связь живой системы с Единым и наработку Осуществления. Ведь Единое — жидкий кавитирующий кристалл Жизни, который возникает из Броуновского движения за счёт установления связей и взаимодействий с Бытием. Вид кавитации Единого в Тотальности — порядок [3].
Тело человека содержит огромное количество ЖК, анизотропия которых может легко изменяться под воздействием даже очень слабых колебаний температуры, давления и электромагнитных полей, поэтому в зависимости от значения этих факторов ЖК вполне могут управлять всем нашим организмом.
В электрическом поле молекулы ЖК ориентируются так, чтобы ось их симметрии была параллельна или перпендикулярна силовым линиям поля, в зависимости от того, как ориентирован диполь относительно оптической оси. Причём эта ориентация инициируется даже очень слабым электрическим полем. В результате в ЖК возникает конкуренция между внешним полем и внутренними силами ориентационной упругости. При слабых полях силы упругости оказываются сильнее, а при превышении порогового значения происходит переориентация молекул [1,2].
Наличие воздействия различных критических факторов (температурных, механических, электрических, магнитных и др.) может приводить к тому, что степень поляризации ЖК может сильно отклоняться от нормы, а это уже будет нарушать гомеостаз тела. Напрашивается вывод, что информация о норме, которая обеспечивает гомеостаз, также находится в ЖК. Ведь ДНК — это тоже ЖК. Тогда, чтобы нормализовать гомеостаз, можно задать поляризацию ЖК внешним полем. Приложив Потенциал 0+, мы можем создать условия для нормальной кавитации и тем самым устранить воздействие на тело различных критических факторов.
Только Потенциал 0+ может обеспечить резонансную поляризацию ЖК в физическом теле. А наличие Потенциала 0+ возможно лишь при наработке Со-Знания. Следовательно, наработка Со-Знания является главным условием появления в теле человека нормальной кавитации. Со-Знание ― основа жидкого кавитирующего кристалла [3].
Так как мозг и проводящие нервные пути человека — сплошные ЖК, то можно предположить, что кавитация способна задавать поляризацию даже для сознания. Приложенный к человеку Потенциал 0+ задаёт резонансное суммирование дипольных моментов ЖК мозга, создаёт особые резонансные поля и вводит сознание и физическое тело в резонанс с Единым. В результате процесс образования новых нейронных связей обретает соответствующую поляризацию и направленность, нормализуются условия функционирования мозга, а это в свою очередь включает в работу и гомеостаз.
Кавитация может возникать и без Потенциала 0+, например, при болезни или обрыве меридианов. В этом случае разрушенные каналы прохождения управляющих нервных импульсов будут пытаться восстановиться. ЖК, как самоорганизующаяся живая система, сами будут нащупывать потерянное соединение, из-за чего в теле на некоторое время может возникнуть трясучка.
Корректировку условий кавитации можно производить не только в поле человека, но и в матрицах. Например, если живая система не наработала Потенциал 0+, а только 0К, то для перезапуска её жизни необходимо внести в точку в матрице Потенциал 0+, а затем из этой точки ― вершины кристалла ― сформировать грани кристалла, устанавливая связи с каждой кристаллической точкой системы. Бесконечно убегающий Потенциал 0+ находится вне системы. Происходит обновление жидкого кавитирующего кристалла, а живая система обретает единство и соответствие Единому.
Литература
Блинов Л.М. Жидкие кристаллы: Структура и свойства. — М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013.
Г. Браун, Дж. Уолкен. Жидкие кристаллические структуры. / Пер. с англ. Проф. А.А. Веденова / под ред. Проф. Я.М. Варшавского. — М.: Издательство «Мир», 1982.
В.П. Гоч. Максимы Тотальности. Единое. — СПб: ООО «ИЦДОМ «Айзорэль», 2019.
Жидкие кристаллы в начале XXI века: монография. / В.В. Беляев, Г.С. Чилая. — М.: ИИУ МГОУ, 2015.
Титов В.В., Севостьянов В.П., Кузьмин Н.Г., Семенов А.М. Жидкокристаллические дисплеи: строение, синтез, свойства жидких кристаллов. — Минск: Изд-во НПООО «Микровидеосистемы», 1998.
С. Чандрасекар Жидкие кристаллы. — М.: Мир, 1980.
В.П. Шибаев. Необычные кристаллы или загадочные жидкости. МГУ им. Ломоносова. Соросовский образовательный журнал, №11, 1996 г.
https://chem21.info/info/357334/
https://indicator.ru/physics/kavitaciyai-v-zhidkih-kristallah-05-07-2017.htm
https://him.1sept.ru/view_article.php?ID=200901101
http://nano.ivanovo.ac.ru/documents/Presentation_itog2017.pdf
https://news.rambler.ru/science/37326289/?utm_content=rnews&utm_medium=read_more&utm_source=copylink
http://news.sfu-kras.ru/node/23217
https://ru.wikipedia.org/wiki/Амфифильность
https://ru.wikipedia.org/wiki/Фосфолипиды
http://veronium.narod.ru/LCD.htm
http://www.chem.msu.ru/rus/teaching/shibajev-nauchpop/shibajev-himija.i.zhizn-2008.pdf
http://www.chem.msu.ru/rus/teaching/shibajev-nauchpop/shibajev-soros-1996-11.pdf
http://www.fesmu.ru/elib/Article.aspx?id=79620
https://www.liveinternet.ru/users/andronradu/post427292763/
https://www.nature.com/articles/ncomms15550
https://www.poznavayka.org/anatomiya-i-meditsina/nash-mozg-sistema-zhidkih-kristallov/
http://www.xn--24-6kct3an.xn--p1ai/Физика_10_класс_Пурышева/42.6.html
