Nematic nestekide on läpikuultava neste, joka muuttaa sen läpi kulkevien valoaaltojen napaisuutta. Sana “nematic” tulee kreikan sanasta lanka, ja se kuvaa langan kaltaisia muodostelmia, jotka voivat muodostua nestekiteeseen. Nematic nestekiteitä käytetään usein nestekidenäytöissä (LCD), kuten digitaalikelloissa.
Nestekiteet ovat sulamisvaihe kiinteän ja nestemäisen tilan välillä. Vuonna 1888 itävaltalainen tiedemies Freidrich Reinitzer löysi tilan tutkiessaan kolesterolibentsoaatti -nimistä ainetta. Reinitzer huomasi, että aineella oli kaksi erillistä sulamispistettä. Ensimmäisessä vaiheessa siitä tuli sameaa nestettä ja toisesta läpinäkyvää. Reinitzerin havainnot sisälsivät käsitykset siitä, että samea tai kiteinen tila muutti sen läpi kulkevien valoaaltojen napaisuutta, mikä on välttämätön käsite LCD: n kehitykselle.
Reinitzer ei koskaan kehittänyt nestekidetekniikan käytännön sovelluksia, ja kiteisten tilojen tutkimuksesta luovuttiin suurelta osin 20 -luvun alussa. Vuonna 1969 tiedemies nimeltä Hans Keller loi menestyksekkäästi aineen, joka kiteytyi nemaattisesti huoneenlämpötilassa. Tämä löytö johti kykyyn kaupallistaa tuote, ja nemaattisista kiteistä tuli erittäin hyödyllisiä seulontatekniikassa.
Kolme aineen tilaa, joista useimmat ihmiset oppivat luonnontieteellisellä tunnilla, ovat neste, kaasu ja kiinteä. Nestekide on neljäs tila, jossain nesteiden ja kiintoaineiden välissä, ja se sallii joidenkin aineiden kulkea sen läpi. Nestemäisten aineiden tavoin nestekidemolekyyleillä ei ole mitään sijaintijärjestystä, mutta kiinteän aineen tavoin nestekiden molekyyleillä voi olla organisaatiojärjestys, mikä tarkoittaa, että niillä on taipumus osoittaa yhteen suuntaan ajan myötä. Nemaattinen nestekide on kiteytysprosessin korkean lämpötilan vaihe, jossa molekyyleillä on pitkän kantaman organisaatiojärjestys.
Luonnollisista tai keinotekoisista valonlähteistä peräisin olevat aallot värisevät moniin suuntiin. Jos suurin osa värähtelyistä pyrkii tiettyyn suuntaan, valon sanotaan olevan polarisoitunut. Kun valoaallot kulkevat nemaattisen nestekiteen läpi, polarisaatio muuttuu, tyypillisesti 90 astetta. Jos kristalliliuokseen lisätään sähkökenttä, polarisaation suuntaa ja määrää voidaan ohjata sähkön jännitteellä.
Nestekidenäytön luomisessa käytetään kahta polarisoitua lasikappaletta, joista toisessa on ohut nemaattisen nestekiden suodatin. Lasi kiinnitetään sitten kahteen elektrodiin, jotka voivat tuottaa sähkövarauksia. Kun ohjataan varauksia lasin läpi, nemaattinen nestekide kiertyy ja aukeaa, jolloin vain sähköisesti vaaditut valon alueet pääsevät läpi. Näytöt, joissa on kierretty nemaattinen nestekide, ovat yleisiä piirteitä nykyaikaisessa tekniikassa, jota käytetään kannettavissa tietokoneissa ja digitaalikelloissa.