Les dispersions de nanotubes de carbone à cristaux liquides ont suscité beaucoup d'intérêt car elles ouvrent la voie à la création de nouveaux matériaux avec des fonctionnalités supplémentaires. Maintenant, une étude publiée dans Revue Physique Européenne E par Marina Yakemseva et ses collègues de l'Institut de recherche sur les nanomatériaux d'Ivanovo, Russie, se concentre sur l'influence de la température et de la concentration en nanotubes sur les propriétés physiques de ces matériaux combinés. Ces résultats pourraient avoir des implications pour l'optimisation de ces combinaisons pour les applications sans affichage, tels que des capteurs ou des commutateurs stimulés de l'extérieur, et de nouveaux matériaux sensibles à l'électricité, magnétique, champs mécaniques ou même optiques.
Les fonctionnalités ajoutées de ces matériaux composites sont obtenues en combinant l'auto-organisation d'un cristal liquide avec les caractéristiques des nanotubes, qui présentent une différence majeure de conductivité électrique et thermique entre leur axe long et court. Dans cette étude, les auteurs se sont concentrés sur les propriétés électro-optiques et diélectriques des combinaisons de cristaux liquides ferroélectriques et de nanotubes de carbone multiparois.
Spécifiquement, ils ont étudié l'influence de la température sur les principales propriétés physiques du matériau composite, tels que l'angle d'inclinaison, polarisation spontanée, Temps de réponse, viscosité, et la force et la fréquence de sa relaxation diélectrique. Ils ont constaté que toutes les dispersions présentent les dépendances de température attendues en ce qui concerne leurs propriétés physiques.
Ils ont également étudié la dépendance des caractéristiques physiques sur la concentration de nanotubes, qui fait encore l'objet de plusieurs rapports contradictoires. Pour augmenter la concentration en nanotubes, ils ont observé une diminution de l'angle d'inclinaison, mais une augmentation de la polarisation spontanée. Ce phénomène explique l'augmentation du coefficient de couplage dit bilinéaire entre l'angle d'inclinaison et la polarisation spontanée. Malgré l'augmentation de la polarisation, les temps de réponse électro-optiques ralentissent, ce qui suggère une augmentation de la viscosité de rotation le long du cône d'inclinaison. Ce phénomène explique également la diminution observée de la fréquence de relaxation diélectrique pour l'augmentation de la concentration en nanotubes.
