Dispersioner av kolnanorör med flytande kristaller har väckt stort intresse eftersom de banar väg för att skapa nya material med extra funktionalitet. Nu, en studie publicerad i European Physical Journal E av Marina Yakemseva och kollegor vid Nanomaterials Research Institute i Ivanovo, Ryssland, fokuserar på inverkan av temperatur och nanorörskoncentration på de fysikaliska egenskaperna hos sådana kombinerade material. Dessa fynd kan ha konsekvenser för att optimera dessa kombinationer för applikationer som inte visas, såsom sensorer eller externt stimulerade strömbrytare, och nya material som är känsliga för elektriska, magnetisk, mekaniska eller till och med optiska fält.
De extra funktionerna hos dessa sammansatta material uppnås genom att kombinera självorganiseringen av en flytande kristall med egenskaperna hos nanorör, som uppvisar en stor skillnad i elektrisk och termisk ledningsförmåga mellan sin långa och korta axel. I den här studien, författarna fokuserade på de elektro-optiska och dielektriska egenskaperna hos ferroelektriska flytande kristall-flerväggiga kolnanorörskombinationer.
Specifikt, de studerade temperaturens inverkan på det sammansatta materialets huvudsakliga fysikaliska egenskaper, som lutningsvinkel, spontan polarisering, respons tid, viskositet, och styrkan och frekvensen av dess dielektriska relaxation. De fann att alla dispersioner uppvisar de förväntade temperaturberoendena med avseende på deras fysikaliska egenskaper.
De undersökte också de fysiska egenskapernas beroende av nanorörskoncentration, som fortfarande är föremål för flera motstridiga rapporter. För att öka koncentrationen av nanorör, de observerade en minskning av lutningsvinkeln, men en ökning av spontan polarisering. Detta fenomen förklarar förbättringen av den så kallade bilinjära kopplingskoefficienten mellan lutningsvinkel och spontan polarisation. Trots den ökade polariseringen, de elektrooptiska svarstiderna saktar ner, vilket antyder en ökning av rotationsviskositeten längs lutningskonen. Detta fenomen står också för den observerade minskningen av dielektrisk relaxationsfrekvens för att öka nanorörskoncentrationen.
