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稳定的蓝相晶体可能会导致新的光学技术

导读 液晶已经为 LCD 显示器等成功技术奠定了基础,研究人员继续为更好的光学设备和应用创造特定种类的液晶。芝加哥大学普利兹克分子工程学院

液晶已经为 LCD 显示器等成功技术奠定了基础,研究人员继续为更好的光学设备和应用创造特定种类的液晶。

芝加哥大学普利兹克分子工程学院 (PME) 的 Liew Family 分子工程教授Juan de Pablo和他的团队现在已经找到了一种方法来创造和稳定所谓的“蓝相液晶”,它具有兼具液体和晶体的特性,在某些情况下可以比普通液晶更好地反射可见光。

结果,发表在ACS纳米,可能会导致更好的响应时间,新的光学技术。

一种稳定蓝相晶体的新方法

由于其均匀的分子取向,液晶已经成为许多显示技术的基础,包括用于计算机和电视的数字显示器。在这项研究中,de Pablo 和他的团队对手性液晶感兴趣,这种液晶具有一定的不对称“惯用手”——如右手或左手——这使他们能够表现出更广泛、更有趣的光学行为。

重要的是,这些晶体可以形成蓝相晶体,由于其独特的结构,可以反射蓝光和绿光,并且可以非常快速地打开和关闭。但是这些晶体只存在于很小的温度范围内,并且本质上是不稳定的:即使将它们加热 1 度也会破坏它们的特性。这限制了它们在技术中的使用。

通过模拟和实验,该团队能够通过形成所谓的双乳液来稳定蓝相晶体。他们使用水基溶液的小核心液滴,周围是油性手性液晶的外液滴,从而形成“核壳”结构。该结构本身悬浮在另一种水基液体中,无法与液晶混合。在适当的温度范围内,他们能够将手性液晶以“蓝相”状态捕获在壳中。然后他们在壳内形成了一个聚合物网络,在不破坏其特性的情况下稳定了蓝色晶体。

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