Lo studio delle strutture cristalline dei materiali organici ha consentito progressi significativi sia nella tecnologia che nella comprensione scientifica del mondo materiale. Recentemente, un team di ricerca della Tokyo Tech, tra cui il professor Takanori Fukushima, ha sviluppato un nuovo materiale organico con proprietà sorprendenti e senza precedenti.

I ricercatori hanno progettato un derivato chirale del trifenilene con due enantiomeri, strutture che sono immagini speculari. Una volta riscaldato e lasciato raffreddare, il suo enantiomero prima si comportava come un liquido, ma poi autoassemblato in una struttura di ordine superiore, con risultati inaspettati. Attraverso tecniche di diffrazione dei raggi X, il team ha determinato che il composto chirale formava spontaneamente fogli 2-D (che assomigliano a un tessuto a spina di pesce) e poi si impilava in una struttura 3-D periodica di un cristallo ordinato.

Sorprendentemente, quando le goccioline del materiale vengono poste su un substrato verticale e lasciate scivolare per gravità, la struttura ordinata viene preservata mentre le goccioline scorrono e ruotano. Sebbene la ragione di questo comportamento inaspettato debba ancora essere completamente rivelata, questo nuovo materiale potrebbe essere in grado di ripristinare da solo il suo ordine strutturale durante lo scorrimento perché ha proprietà sia di tipo liquido che di tipo cristallino. Inoltre, il team ha scoperto che la chiralità del composto determina se il movimento rotatorio-scorrevole è orario o antiorario. "Il fatto che questo movimento macroscopico delle goccioline possa essere controllato dalla chiralità dei piccoli punti incorporata nelle catene laterali delle molecole è sorprendente, "dice il prof. Fukushima.

I materiali in grado di preservare le loro proprietà strutturali a lungo raggio sarebbero molto richiesti perché potrebbero avere potenziali applicazioni in campi come l'elettronica e l'ottica. "L'interessante comportamento del nostro assemblaggio molecolare estende la nostra comprensione fondamentale della formazione della struttura, motilità e fase dei materiali morbidi, " afferma il prof. Fukushima. Questi risultati dovrebbero essere intriganti e stimolanti per gli scienziati che cercano di chiarire le proprietà dei materiali organici, approfondendo così la nostra comprensione dell'ordine strutturale nei materiali morbidi, e a sua volta, portando a significativi progressi nelle tecnologie su scala nanometrica.