Une nouvelle technique pour modifier la structure des cristaux liquides pourrait conduire au développement de cristaux liquides à réponse rapide adaptés aux écrans de prochaine génération :3-D, réalité augmentée et virtuelle et applications photoniques avancées telles que les lasers sans miroir, bio-capteurs et génération de lumière rapide/lente, selon une équipe internationale de chercheurs de Penn State, le Laboratoire de recherche de l'Armée de l'Air et l'Université nationale Sun Yat-sen, Taïwan.

"Les cristaux liquides avec lesquels nous travaillons sont appelés cristaux liquides en phase bleue, " dit Iam Choon Khoo, le professeur William E. Leonhard de génie électrique, qui est l'auteur correspondant pour cet article. "La chose la plus importante à propos de cette recherche est la compréhension fondamentale de ce qui se passe lorsque vous appliquez un domaine, qui a conduit au développement de la technique du champ appliqué de manière répétitive. Nous pensons que cette méthode est presque un modèle universel qui peut être utilisé pour reconfigurer de nombreux types similaires de cristaux liquides et de matière molle."

Les cristaux liquides en phase bleue s'auto-assemblent généralement en une structure de cristal photonique cubique. Les chercheurs pensaient qu'en créant d'autres structures, ils pourraient développer des propriétés non présentes dans la forme actuelle. Après près de deux ans d'expérimentation, ils ont réalisé qu'en appliquant un champ électrique intermittent et en permettant au système de se détendre entre les applications et de dissiper la chaleur accumulée, ils pourraient lentement amadouer les cristaux en structures orthorhombiques et tétragonales stables et sans champ.

Les cristaux liquides résultants montrent une bande interdite photonique qui peut être adaptée n'importe où dans le spectre visible, et possèdent des réponses rapides nécessaires pour une variété d'écrans de nouvelle génération et d'applications photoniques avancées. L'ajout d'un polymère aux cristaux pourrait les stabiliser dans une large plage de température, du point de congélation à presque le point d'ébullition par rapport à leurs homologues vierges typiques qui ne sont stables que dans une plage de 5 degrés. L'échafaudage polymère accélère également la réponse de commutation.

Dans les dernières recherches, l'équipe applique les leçons apprises dans cette étude pour créer de nouvelles structures et orientations cristallines en utilisant le champ électrique d'une source laser.

Le papier, "Reconfiguration de cristaux photoniques à cristaux liquides tridimensionnels par électrostriction, " publié en ligne cette semaine dans Matériaux naturels .