Une équipe de chercheurs de l'Université du Colorado aux États-Unis et de l'Université Paris-Saclay, en France a développé une nouvelle façon de fabriquer des cristaux liquides biaxiaux en phase nématique. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit la technique qu'ils ont développée et les utilisations possibles des résultats. Philippe Poulin, avec le CNRS, L'Université de Bordeaux propose un article Perspective sur les travaux de l'équipe dans le même numéro de revue.

Les cristaux liquides sont devenus extrêmement importants au cours du dernier demi-siècle en raison de leur utilisation dans les téléphones, téléviseurs et autres appareils à écran. Le type de cristaux utilisés dans de tels dispositifs est connu sous le nom de cristaux liquides en phase nématique, parce que leurs molécules s'alignent d'une certaine manière. Ils sont aussi généralement uniaxiaux, ce qui signifie qu'ils s'alignent dans la même direction, mais pas nécessairement dans le même plan. Mais ces dernières années, les scientifiques ont commencé à voir que les cristaux de phase nématique biaxiaux pourraient offrir des avantages supplémentaires. Des recherches antérieures ont montré que, parce qu'ils auraient des vitesses de commutation rapides, ils pourraient jouer un rôle important dans le développement de nouvelles applications électro-optiques. Malheureusement, le développement de tels cristaux n'a pas rencontré beaucoup de succès. Certains chercheurs ont essayé d'utiliser des molécules en forme de planche tandis que d'autres ont essayé de mélanger des molécules en forme de tige avec des molécules en forme de disque. Aucune des deux approches n'a produit les résultats souhaités. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont essayé une nouvelle tactique, une qui surmonte les problèmes rencontrés avec les autres méthodes.

La nouvelle technique consiste à combiner et à mélanger deux types et tailles de nanotiges, l'une organique et l'autre inorganique. Les nanotiges inorganiques étaient de 1000 nanomètres, tandis que les nanotiges organiques ne mesuraient que deux nanomètres de long en moyenne. Mais il y avait plus :les chercheurs ont dû bricoler le mélange pour que les plus petites tiges reposent perpendiculairement aux plus grandes, créant ainsi deux plans. Les chercheurs ont également découvert que le nématique biaxial résultant n'est pas simplement une superposition des deux nématiques - les propriétés anisotropes entre les deux types de tiges ont entraîné la distribution des tiges plus petites d'une manière qui a entraîné une biaxialité sans avoir besoin d'ingrédients supplémentaires. Cette, l'équipe note, suggère que les propriétés des nouveaux cristaux liquides sont encore plus riches que prévu.

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