从笔记本电脑屏幕到导航系统,液晶在现代生活中无处不在。这些材料像液体一样流动,但它们的分子以类似于晶体取向顺序的方式彼此排列。液晶中不同分子取向或相之间的电切换改变了材料传输光的方式,从而改变了它们在视觉显示器中的用途/效用。
在《欧洲物理杂志E》上发表的一项研究中,印度卡基纳达贾瓦哈拉尔尼赫鲁科技大学的AshokKumar及其同事报告了一种新设计,该设计在聚合物液晶中添加了庞大的化学侧链。该方法结合了分别避免光学退化和增强热稳定性的组件;并可能导致开关速度的提高。
在某些液晶中,存在一种相,其中分子不仅彼此排列,而且组装成单独的自排列分子层。这些层中的分子可以一起偏轴倾斜,从而产生具有奇异电光响应的不同子相。
如果这些分子也是手性的,那么液晶就会表现出铁电特性,这可以比传统版本更快地切换状态。但由于几何形状的原因,切换往往会导致这些层收缩和弯曲,从而降低光学性能。为了避免这种屈曲,研究人员将庞大的化学端链整合到手性分子框架上。
库马尔和他的同事将这样的一条链添加到一种以其热稳定性而闻名的手性聚合物液晶二聚体中。在一系列实验中,研究人员检查了所得分子的行为,并将其与其他液晶进行了比较。他们得出的结论是,他们的设计导致了热稳定性提高、倾斜角度大和对电场快速响应的阶段。
这一发现为实现能够以纳秒速度切换的液晶提供了一条途径。它可以帮助克服铁电液晶在平板显示器等技术中广泛使用的障碍。