Immagine al microscopio elettronico a scansione delle banane colloidali. Notare che la falsa colorazione enfatizza la forma delle particelle. La barra della scala è di 5 micrometri. Credito:Carla Fernandez-Rico
Un team di ricercatori dell'Università di Oxford e dell'Università di Utrecht ha sviluppato un modo per modificare la curvatura delle molecole piegate utilizzando un polimero e la luce ultravioletta. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive il loro processo e i possibili usi per esso. Maria Helena Godinho, con l'Università NOVA di Lisbona, ha pubblicato un pezzo di prospettiva nello stesso numero di rivista che delinea i vantaggi dell'utilizzo di aste allungate curve (molecole), chiamate anche molecole a nucleo piegato o a forma di banana, quando si realizzano fasi liquido cristalline chirali e delinea anche il lavoro svolto dal team in questo nuovo sforzo.
Come notano i ricercatori, la chiralità molecolare (quando una molecola non può essere sovrapposta alla sua immagine speculare) è generalmente necessaria quando si creano fasi cristalline liquide chirali, ma a volte, è possibile un altro approccio:utilizzare curve, molecole allungate che ricordano una banana o che hanno una forma del nucleo piegata. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno escogitato un modo per controllare il grado di piegatura di tali molecole utilizzando un polimero fotoreattivo e la luce ultravioletta. Hanno anche scoperto che la comprensione degli elementi costitutivi dei materiali che hanno portato alla curvatura durante l'autoassemblaggio delle molecole era la chiave per imparare a piegarli nei modi desiderati.
Il lavoro prevedeva di iniziare con molecole di fotoresist SU-8 senza curvatura, e quindi utilizzando il calore generato da una lampada ultravioletta per incitare la flessione dovuta all'instabilità. Così facendo, hanno scoperto che potevano modificare intenzionalmente la curvatura dei bastoncelli monitorando il loro progresso con la microscopia confocale. Come parte del loro lavoro, hanno scoperto che erano in grado di indurre un'ampia gamma di comportamenti di fase nelle aste, come le fasi smectic-like (sia polari che antipolari) e le fasi nematiche biassiali. Hanno anche scoperto che erano in grado di incitare una fase nematica di tipo splay-bend, un risultato raro in laboratorio. Il risultato netto, come osserva Godinho, è che il lavoro ha aperto le porte alla produzione di una nuova gamma di cristalli liquidi colloidali nematici, quali sono, Certo, utilizzato in un'ampia varietà di display in dispositivi elettronici.
Banane in fase nematica splay-bend colorate secondo l'orientamento delle particelle come indicato dalle frecce bianche nell'inserto. Credito:Carla Fernandez-Rico
Immagine al microscopio confocale della fase nematica splay-bend. Notare che la natura ondulata di queste fasi deriva dalla forma a banana delle particelle quando si compattano insieme. Il campo visivo è di 60x90 m2. Credito:Carla Fernandez-Rico
© 2020 Scienza X Rete
