Зерна нематика имеют примерно такой же размер. Зерна, ближайшие к поверхности стекла, взаимодействуют с ним с помощью механизма притяжения, который мы уже обсуждали. Поэтому зерна нематика накрепко прилипают к стеклу. Их сцепление с твердой поверхностью наибольшее, если они укладываются в приготовленные борозды параллельно направлению полировки. Ведь в этом случае молекулы зерен наиболее близко подходят к поверхности стекла.

Таким образом, огромное число зерен, находящихся непосредственно на стекле, как бы замораживается параллельно единственной оси L и не может быть сдвинуто с места никакими тепловыми толчками. Теперь весь слой нематика получает совершенно четкое указание, как ему надо ориентироваться. Последующие тонкие прослойки зерен по своей ориентации подстраиваются к предыдущим прослойкам, и так происходит по всей толще нематика. Правда, если полная толщина очень велика, влияние стекла, конечно, ослабевает, и на больших расстояниях от него опять появляются многочисленные «трещины». Но если толщина слоя нематика d составляет 0,01—0,1 мм, то можно быть уверенным, что весь слой ориентирован одинаково. В этом случае он совершенно прозрачен.

Обычно процедура ориентации нематика выглядит так. Берут две одинаковые полированные стеклянные пластинки, вставляют между ними прокладки толщиной 0,1mm, ориентируют оси полировки, например, параллельно друг другу, и в щель между стеклами ввозят капельку нематика. И тут вступает в действие обычное смачивание, которое мы уже ранее рассмотрели. Капля втягивается в эту узкую щель, причем оптическая ось нематика L устанавливается параллельно оси полировки. В смысле ориентации молекул мы получаем, можно сказать, монолит без всяких трещин. 

Более сложная конструкция из осей L, получается в нематике просто. Надо, всего-навсего, повернуть одну из стеклянных пластинок вокруг оси z на 90°. При этом оси полировки пластинок составят между собой угол 90°. В результате оси зерен, стремясь равняться на стеклянные поверхности, совершат в толще слоя плавный разворот на 90° . Между прочим, в этом легко убедиться, поместив нашу конструкцию между скрещенными поляризаторами так, как показано на рисунке. В случае (а) свет не проходит сквозь оптическую систему, в то время как в случае (б) свет сквозь нее пройдет.

Еще интересно узнать, как можно ориентировать оптическую ось нематика перпендикулярно к стеклянным пластинкам. Здесь полировка стекол не поможет. Обычный способ таков. В нематик впрыскивают очень малое количество специальных длинных молекул, которые по своему устройству напоминают головастиков, т. е. у них имеется довольно крупная головка с постоянным электрическим диполем и длинный хвост, похожий на молекулы нема-тика. Обе эти детали (дипольная головка и длинный хвост) очень ценны. Диполи сильно притягиваются поверхностью стекла, особенно если на ней имеются электрические заряды или мельчайшие капли воды. Дело в том, что молекулы воды также обладают постоянными диполями.  Напротив, хвосты у молекул химически устроены так, что они совершенно безразличны к воде, как жир или воск. Хвост представляет собой длинную цепь из атомов углерода и водорода. Такие хвосты сильно притягивают длинные молекулы нематика, поскольку те и другие очень похожи.

Следовательно, складывается такая картина: добавленные молекулы прилипают дипольными головками к стеклу, их хвосты вертикальны к пластинке, хвосты заставляют ближайшие молекулы нематика выстроиться перпендикулярно к поверхности стекла. Далее в глубь нематика команды выстроиться в вертикальном направлении уже подаются молекулами жидкого кристалла. Как мы уже знаем, оптическая система не пропускает свет.

Мы проделали необходимую технологическую операцию и имеем теперь в своем распоряжении слой нематика, оптическая ось которого ориентирована нужным образом. Конечно, свойства нематика как жидкости не изменились, он по-прежнему может течь, как э обладает он и упругостью в том смысле, какой обычно вкладывается в это слово, когда говорят о пружине. Сдвинув две пластинки относительно друг друга, мы не создадим заметных сил, возвращающих пластинки на прежнее место. Впрочем, такое утверждение означает только одно: центры масс молекул не собираются возвращаться на прежнее место. Это справедливо, если стеклянные пластинки сдвигать параллельно друг ДРУГУ в любом направлении, но так, чтобы оси полировки оставались параллельными.

Но было бы опрометчиво заявить, что в нематике вообще нет никаких упругих сил. Все-таки упругость в жидком кристалле существует и она связана с тем, что в разных точках нематика может быть неодинаково ориентирована оптическая ось L. Ведь молекулы стремятся быть параллельными друг другу. Что же произойдет, если на соседних участках нематика молекулы по какой-либо причине приобретут разную ориентацию? Конечно, ориентация молекул будет сопротивляться этому и, как только причина будет устранена, станет одинаковой в любом месте слоя. Так что, если стеклянные пластинки ничем не удерживаются, под действием молекулярных сил они займут параллельное положение, причем совпадут и оси полировки.

Однако реально это трудно осуществить, так как упругие силы малы. Например, пластинки площадью 1 см2,  находящиеся на расстоянии 1 см друг от друга, испытывают действие молекулярных сил . Поэтому не стоит говорить о действии нематика на массивные пластинки. Но стоит рассмотреть случай, когда стекла занимают неизменное положение, а в тематике местами происходит отклонение оптической оси. Тогда даже столь слабые упругие силы восстановят ис-ходное направление вектора L.

Изогнутость оптической оси играет свою роль при втягивании нематика в узкую щель между двумя стеклами параллельно направлению полировки. При этом оптическая ось изгибается подобно тетиве лука, готового послать стрелу по направлению движения. Следователь, но, натяжение тонкой жидкой пленки на поверхности, о котором мы уже говорили, увеличивается в нематике за счет упругих сил ориентации. Может быть и так, что поверхностная пленка нематика вогнута, но оптическая ось. перпендикулярна направлению движения и не испытывает изгиба. В этом случае натяжение поверхности меньше, и, значит, втягивание жидкости должно происходить медленнее.

Вообще все, о чем здесь говорилось, можно представить себе с помощью простой модели. Расположим в пространстве упругие линии (например, стальные струны), вдоль которых в каждой точке ориентирована оптическая ось. Только не будем проводить эти линии слишком густо, чтобы можно было разглядеть рисунок. Мысленно соединим струны в поперечном направлении одинаковыми слабыми пружинками. В равновесии, когда все пружинки не сжаты и не растянуты, струны — оптические оси — в пучке параллельны. Но сжав в каком-нибудь месте пучок струн, т. е. сжав пружинки, мы приведем в действие упругие силы пружинок, сопротивляющиеся сжатию. Напротив, растянув струны в разные стороны, мы вызовем действие сил сжатия пружинок, препятствующих растяжению. Для большей достоверности модели пучок струн следовало бы поместить в вязкую жидкость. Еще проще, пожалуй, представить себе лес длинных, гибких и цепких морских водорослей, закрепленных концами на дне.

А теперь взглянем на звезды — дефекты ориентации молекул. Фактически лучи этих звезд и есть оптические оси, т. е. упругие струны. Видно, что в центрах звезд пучки осей наиболее сильно сжаты или растянуты. Значит, в окрестностях нитей нематика возникают заметные силы растяжения или сжатия. Напомним, что в данном случае нити проходят через центры звезд перпендикулярно плоскости рисунков. Такие звезды растяжения и сжатия притягивают друг друга, потому что разреженность одной из них могла бы компенсироваться большей плотностью другой. Например, с помощью микроскопа видно, как пара дефектов стягивается в одну точку и исчезает. Это убедительно свидетельствует о существовании упругих сил ориентации в нематике.