Wie funktionieren Stimmungsringe?

Stimmungsringe sind Ringe, die einen Stein oder ein Band haben, dessen Farbe sich in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Haben Sie sich jemals gefragt, wie sie funktionieren oder was in einem von ihnen steckt? Hier ist ein Blick auf die Flüssigkristalle in Stimmungsringen und wie sie ihre Farbe ändern.

Was sind Stimmungsringe aus?

Ein Stimmungsring ist eine Art Sandwich. Die unterste Schicht ist der Ring selbst, der aus Sterlingsilber bestehen kann, in der Regel jedoch über Messing mit Silber oder Gold plattiert ist. Ein Streifen Flüssigkristalle wird auf den Ring geklebt. Über den Flüssigkristallen befindet sich eine Kunststoff- oder Glaskuppel oder -beschichtung. Hochwertige Stimmungsringe sind versiegelt, um zu verhindern, dass Wasser oder andere Flüssigkeiten in die Flüssigkristalle eindringen, da Feuchtigkeit oder hohe Luftfeuchtigkeit den Ring irreversibel beschädigen.

Thermochrome Flüssigkristalle

Stimmungsringe verfärben sich temperaturabhängig, weil sie thermochrome Flüssigkristalle enthalten. Es gibt verschiedene natürliche und synthetische Flüssigkristalle, deren Farbe sich je nach Temperatur ändert. Die genaue Zusammensetzung eines Stimmungsrings hängt vom Hersteller ab. Die meisten Ringe enthalten jedoch Kristalle aus organischen Polymeren. Das gebräuchlichste Polymer basiert auf Cholesterin. Je wärmer der Ring wird, desto mehr Energie steht den Kristallen zur Verfügung. Die Moleküle absorbieren die Energie und verdrehen sich im Wesentlichen, wodurch sich die Art und Weise ändert, wie Licht durch sie hindurchgeht.

Zwei Phasen von Flüssigkristallen

Stimmungsringe und farbige Flüssigkristallthermometer verwenden zwei Phasen von Flüssigkristallen: die nematische Phase und die smektische Phase. Die nematische Phase ist dadurch gekennzeichnet, dass die stäbchenförmigen Moleküle in die gleiche Richtung weisen, jedoch mit geringer lateraler Ordnung. In der smektischen Phase sind die Komponenten des Kristalls ausgerichtet und weisen eine gewisse laterale Ordnung auf. Die Flüssigkristalle in Stimmungsringen neigen dazu, sich zwischen diesen Phasen zu verschieben, wobei die weniger geordnete oder "heiße" nematische Phase bei der wärmeren Temperatur und die mehr geordnete oder "kalte" smektische Phase bei der kälteren Temperatur auftritt. Der Flüssigkristall wird oberhalb der Temperatur der nematischen Phase flüssig und unterhalb der Temperatur der smektischen Phase fest.