Come realizzare un nematico biassiale. Gli sforzi precedenti per realizzare nematici biassiali con molecole simili a tavolette o miscele di componenti hanno avuto un successo limitato. Mundoor et al. ha utilizzato una strategia diversa per creare un nematico biassiale sintonizzando le interazioni tra lunghi nanotubi inorganici e corte molecole organiche. Credito:V. ALTOUNIAN/SCIENCE
Un team di ricercatori dell'Università del Colorado negli Stati Uniti e dell'Université Paris-Saclay, in Francia ha sviluppato un nuovo modo di produrre cristalli liquidi in fase nematica biassiale. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive la tecnica che hanno sviluppato ei possibili usi per i risultati. Philippe Poulin, con il CNR, L'Università di Bordeaux offre un pezzo di prospettiva sul lavoro svolto dal team nello stesso numero della rivista.
I cristalli liquidi sono diventati estremamente importanti nell'ultimo mezzo secolo a causa del loro uso nei telefoni, televisori e altri dispositivi schermati. Il tipo di cristalli utilizzati in tali dispositivi sono noti come cristalli liquidi in fase nematica, perché le loro molecole si allineano in un certo modo. Sono anche generalmente uniassiali, il che significa che si allineano nella stessa direzione, ma non necessariamente sullo stesso piano. Ma negli ultimi anni, gli scienziati hanno iniziato a vedere che i cristalli di fase nematica biassiali potrebbero offrire ulteriori vantaggi. Ricerche precedenti hanno dimostrato che poiché avrebbero velocità di commutazione elevate, potrebbero svolgere un ruolo importante nello sviluppo di nuove applicazioni elettro-ottiche. Sfortunatamente, lo sviluppo di tali cristalli non ha avuto molto successo. Alcuni ricercatori hanno provato a usare molecole simili a tavolette mentre altri hanno provato a mescolare molecole simili a bastoncini con molecole a forma di disco. Nessuno dei due approcci ha prodotto i risultati desiderati. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno provato una nuova tattica, una che supera i problemi riscontrati con gli altri metodi.
La nuova tecnica prevede la combinazione e la miscelazione di due tipi e dimensioni di nanobarre:una organica e l'altra inorganica. I nanotubi inorganici erano 1000 nanometri, mentre i nanotubi organici erano lunghi in media solo due nanometri. Ma c'era di più:i ricercatori hanno dovuto armeggiare con la miscela per far riposare le aste più piccole perpendicolarmente alle aste più grandi, creando così due piani. I ricercatori hanno anche scoperto che la nematica biassiale risultante non è semplicemente una sovrapposizione delle due nematiche:le proprietà anisotrope tra i due tipi di aste hanno causato la distribuzione delle aste più piccole in un modo che ha portato alla biassialità senza la necessità di ingredienti aggiuntivi. Questo, la squadra nota, suggerisce che le proprietà dei nuovi cristalli liquidi sono ancora più ricche del previsto.
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