Ett team av forskare från University of Colorado i USA och Université Paris-Saclay, i Frankrike har utvecklat ett nytt sätt att göra biaxiell nematisk fas flytande kristaller. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver den teknik de utvecklat och möjliga användningsområden för resultaten. Philippe Poulin, med CNRS, University of Bordeaux erbjuder ett perspektiv på arbetet som gjorts av teamet i samma tidningsnummer.

Flytande kristaller har blivit enormt viktiga under det senaste halvseklet på grund av deras användning i telefoner, TV-apparater och andra skärmade apparater. Den typ av kristaller som används i sådana anordningar är kända som flytande kristaller i nematisk fas, eftersom deras molekyler radas upp på ett visst sätt. De är också i allmänhet enaxliga, vilket innebär att de ställer upp i samma riktning, men inte nödvändigtvis i samma plan. Men de senaste åren, forskare har börjat se att biaxial nematisk faskristaller kan erbjuda ytterligare fördelar. Tidigare forskning har visat att eftersom de skulle ha snabba växlingshastigheter, de skulle kunna tjäna en viktig roll i utvecklingen av nya elektrooptiska tillämpningar. Tyvärr, utvecklingen av sådana kristaller har inte mött någon större framgång. Vissa forskare har provat att använda brädliknande molekyler medan andra har provat att blanda stavliknande molekyler med skivformade molekyler. Inget av tillvägagångssätten har gett de önskade resultaten. I denna nya ansträngning, forskarna prövade en ny taktik – en som övervinner problem med de andra metoderna.

Den nya tekniken innebär att kombinera och blanda två typer och storlekar av nanorods - en organisk och den andra oorganisk. De oorganiska nanoroderna var 1000 nanometer, medan de organiska nanoroderna var bara två nanometer långa i genomsnitt. Men det fanns mer - forskarna var tvungna att mixtra med blandningen för att få de mindre stavarna att vila vinkelrätt mot de större stavarna, skapar alltså två plan. Forskarna fann också att den resulterande biaxiala nematiken inte bara är en överlagring av de två nematikerna - de anisotropa egenskaperna mellan de två typerna av stavar gjorde att de mindre stavarna fördelades på ett sätt som resulterade i biaxialitet utan behov av ytterligare ingredienser. Detta, laget noterar, antyder att egenskaperna hos de nya flytande kristallerna är ännu rikare än förväntat.

© 2018 Phys.org