Nematinis skystasis kristalas yra permatomas skystis, kuris keičia per jį einančių šviesos bangų poliškumą. Žodis „nematic“ kilęs iš graikų kalbos žodžio, reiškiančio siūlą, ir apibūdina į siūlus panašius darinius, kurie gali susidaryti skystajame kristale. Nematinis skystasis kristalas dažnai naudojamas skystųjų kristalų ekranuose (LCD), pavyzdžiui, skaitmeniniuose laikrodžiuose.
Skystieji kristalai yra tarpinis lydymosi etapas tarp kietos ir skystos būsenos. 1888 m. austrų mokslininkas Freidrichas Reinitzeris atrado valstybę, kai atliko eksperimentus su medžiaga, vadinama cholesterolio benzoatu. Reinitzeris pastebėjo, kad medžiaga turėjo du skirtingus lydymosi taškus. Pirmajame jis tapo drumstas skystis, o antrasis tapo skaidrus. Reinitzerio stebėjimai apėmė koncepcijas, kad drumsta arba kristalinė būsena pakeitė per ją einančių šviesos bangų poliškumą, o tai yra būtina LCD kūrimui.
Reinitzeris niekada nekūrė praktinių skystųjų kristalų technologijos pritaikymo būdų, o XX amžiaus pradžioje kristalinių būsenų tyrimų iš esmės buvo atsisakyta. 20 metais mokslininkas Hansas Kelleris sėkmingai sukūrė medžiagą, kuri kambario temperatūroje kristalizuotųsi nematiškai. Šis atradimas paskatino produktą komercializuoti, o nematiniai kristalai tapo itin naudingi ekrano technologijoje.
Trys materijos būsenos, apie kurias dauguma žmonių sužino gamtos mokslų pamokose, yra skystoji, dujinė ir kieta. Skystieji kristalai yra ketvirtoji būsena, kažkur tarp skysčių ir kietųjų kūnų ir leidžia per ją praeiti kai kurioms materijos formoms. Kaip ir skystos medžiagos, skystųjų kristalų molekulės neturi jokios padėties tvarkos, bet kaip ir kietos medžiagos, skystųjų kristalų molekulės gali turėti organizacinę tvarką, o tai reiškia, kad laikui bėgant jos linkusios nukreipti vieną kryptį. Nematiniai skystieji kristalai yra aukštos temperatūros kristalizacijos proceso fazė, kai molekulės turi ilgalaikę organizacinę tvarką.
Natūralių ar dirbtinių šviesos šaltinių šviesos bangos vibruoja įvairiomis kryptimis. Jei dauguma virpesių nukreipta tam tikra kryptimi, sakoma, kad šviesa yra poliarizuota. Praleidus šviesos bangas per nematinius skystuosius kristalus, pasikeičia poliarizacija, paprastai sukant 90 laipsnių. Jei į kristalo tirpalą pridedamas elektrinis laukas, poliarizacijos kryptį ir dydį galima valdyti elektros įtampa.
Kuriant LCD ekraną, naudojami du poliarizuoti stiklo gabalėliai, vienas su plonu nematinio skystųjų kristalų filtru. Tada stiklas prikabinamas prie dviejų elektrodų, kurie gali tiekti elektros krūvius. Vykdydami valdomus įkrovimus per stiklą, nematinis skystasis kristalas sukasi ir atsisuks, leisdamas pereiti tik toms šviesos sritims, kurių reikia elektra. Ekranai, kuriuose naudojami susukti nematiniai skystieji kristalai, yra įprasti šiuolaikinių technologijų ypatumai, naudojami nešiojamuosiuose kompiuteriuose ir skaitmeniniuose laikrodžiuose.