Image de microscopie électronique à balayage des bananes colloïdales. Notez que la fausse coloration met l'accent sur la forme des particules. La barre d'échelle est de 5 micromètres. Crédit :Carla Fernandez-Rico
Une équipe de chercheurs de l'Université d'Oxford et de l'Université d'Utrecht a mis au point un moyen de modifier la courbure des molécules courbées à l'aide d'un polymère et d'une lumière ultraviolette. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit leur processus et les utilisations possibles de celui-ci. Maria Hélène Godinho, avec l'Université NOVA de Lisbonne, a publié un article Perspective dans le même numéro de revue décrivant les avantages de l'utilisation de tiges allongées incurvées (molécules), également appelées molécules à noyau courbé ou en forme de banane, lors de la fabrication de phases cristallines liquides chirales - et décrit également le travail effectué par l'équipe dans ce nouvel effort.
Comme le notent les chercheurs, la chiralité moléculaire (quand une molécule ne peut pas être superposée à son image miroir) est généralement nécessaire lors de la fabrication de phases cristallines liquides chirales, mais parfois, une autre approche est possible - en utilisant des courbes, molécules allongées qui ressemblent à une banane ou qui ont une forme de noyau courbé. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé un moyen de contrôler le degré de courbure de ces molécules à l'aide d'un polymère photosensible et de la lumière ultraviolette. Ils ont également découvert que la compréhension des éléments constitutifs des matériaux qui ont conduit à la courbure lors de l'auto-assemblage des molécules était essentielle pour apprendre à les faire plier de la manière souhaitée.
Le travail a consisté à partir de molécules de résine photosensible SU-8 sans courbure, puis en utilisant la chaleur générée par une lampe ultraviolette pour inciter à la flexion due au flambage. En faisant ainsi, ils ont découvert qu'ils pouvaient modifier intentionnellement la courbure des bâtonnets en surveillant leur progression par microscopie confocale. Dans le cadre de leur travail, ils ont découvert qu'ils étaient capables d'induire une large gamme de comportement de phase dans les tiges, telles que les phases de type smectique (à la fois polaires et antipolaires) et les phases nématiques biaxiales. Ils ont également constaté qu'ils étaient capables de provoquer une phase nématique de type splay-bend, une réalisation rare en laboratoire. Le résultat net, comme le note Godinho, est que le travail a ouvert la porte à la production d'une nouvelle gamme de cristaux liquides colloïdaux nématiques, qui sont, bien sûr, utilisé dans une grande variété d'écrans d'appareils électroniques.