Les cristaux liquides contrôlés par des champs magnétiques peuvent conduire à de nouvelles applications optiques
En haut :schéma montrant le contrôle magnétique de la transmission de la lumière dans les nouveaux cristaux liquides. B est le champ magnétique alternatif. La lumière polarisée est vue en jaune. Les tiges grises représentent les polariseurs. Le champ magnétique contrôle l'orientation des nanotiges (en orange), qui à son tour affecte la polarisation de la lumière et, alors, la quantité de lumière qui peut traverser les polariseurs. En bas :les images montrent comment un motif modulé par la polarisation modifie l'obscurité/la luminosité en faisant pivoter la direction des polariseurs croisés. Les cercles et le fond contiennent des nanotiges magnétiques alignées à différentes orientations. En combinant les procédés d'alignement magnétique et de lithographie, il est possible de créer des motifs de différentes polarisations dans un film composite mince et de contrôler la transmittance de la lumière dans des zones particulières. Crédit :Wang, et al. ©2014 Société chimique américaine
(Phys.org) —Les cristaux liquides sont largement connus pour leur utilisation dans les téléviseurs LCD, dans lequel des champs électriques changeant rapidement sont utilisés pour contrôler l'ordre moléculaire des cristaux liquides. Cela modifie à son tour la façon dont la lumière est transmise à travers les cristaux liquides pour faire changer les images sur l'écran du téléviseur.
Les cristaux liquides peuvent également être contrôlés, ou actionné, en commutant un champ magnétique. L'actionnement magnétique a l'avantage de ne pas nécessiter de contact direct, tandis que l'actionnement électrique nécessite un contact avec des électrodes. Cependant, jusqu'à présent, toutes les démonstrations d'utilisation de champs magnétiques pour actionner des cristaux liquides ont nécessité des champs magnétiques extrêmement puissants (~ 1 Tesla), limitant leur utilisation pratique.
Maintenant, dans une nouvelle étude publiée dans Lettres nano , chercheurs Mingsheng Wang, et al., à l'Université de Californie, Bord de rivière ; et Whittier College à Whittier, Californie, ont démontré que des champs magnétiques faibles (1 milliTesla) peuvent actionner efficacement les cristaux liquides. Les cristaux liquides à commande magnétique présentent une vitesse de commutation inférieure à 0,01 seconde (fréquence supérieure à 100 Hz), ce qui est comparable aux performances des cristaux liquides commerciaux basés sur la commutation électrique.
La clé de la réussite était l'utilisation de nanotiges magnétiques d'oxyde de fer comme éléments constitutifs pour construire les cristaux liquides. En raison de leurs propriétés magnétiques, les orientations des nanotiges peuvent être contrôlées par de faibles champs magnétiques. Lors de l'application d'un champ magnétique externe, les nanotiges magnétiques s'alignent le long de la direction du champ.
