Les cristaux liquides constituent déjà la base de technologies performantes telles que les écrans LCD, et les chercheurs continuent de créer des types spécifiques de cristaux liquides pour des dispositifs et des applications optiques encore meilleurs.

Juan de Pablo, professeur d'ingénierie moléculaire de la famille Liew à la Pritzker School of Molecular Engineering (PME) de l'Université de Chicago, et son équipe ont maintenant trouvé un moyen de créer et de stabiliser ce que l'on appelle des « cristaux liquides en phase bleue », qui ont les propriétés des liquides et des cristaux, et peuvent dans certains cas mieux refléter la lumière visible que les cristaux liquides ordinaires.

Les résultats, publiés dans ACS Nano , pourrait conduire à de nouvelles technologies optiques avec de meilleurs temps de réponse.

Une nouvelle méthode pour stabiliser les cristaux de phase bleue

Grâce à leur orientation moléculaire uniforme, les cristaux liquides sont déjà à la base de nombreuses technologies d'affichage, y compris celles des écrans numériques pour ordinateurs et téléviseurs. Dans cette recherche, de Pablo et son équipe se sont intéressés aux cristaux liquides chiraux, qui ont une certaine "sensibilité" asymétrique - comme la droiterie ou la gauchère - qui leur permet de présenter une gamme plus large et plus intéressante de comportements optiques. /P>

Il est important de noter que ces cristaux peuvent former des cristaux de phase bleue qui, en raison de leur structure unique, peuvent refléter la lumière bleue et verte et peuvent être allumés et éteints incroyablement rapidement. Mais ces cristaux n'existent que dans une petite plage de températures et sont intrinsèquement instables :les chauffer ne serait-ce que d'un degré peut détruire leurs propriétés. Cela a limité leur utilisation dans les technologies.

Grâce à la simulation et aux expériences, l'équipe a pu stabiliser les cristaux de la phase bleue grâce à la formation d'émulsions dites doubles. Ils ont utilisé une petite gouttelette centrale d'une solution à base d'eau entourée d'une gouttelette externe d'un cristal liquide chiral huileux, créant ainsi une structure "noyau et enveloppe". Cette structure était elle-même en suspension dans un autre liquide à base d'eau, non miscible avec le cristal liquide. Sur la plage de températures appropriée, ils ont pu piéger le cristal liquide chiral dans la coque dans un état de "phase bleue". Ils ont ensuite formé un réseau de polymères à l'intérieur de la coque, ce qui a stabilisé le cristal bleu sans détruire ses propriétés.

Créer des cristaux parfaits

L'équipe a ensuite montré qu'elle pouvait modifier la température du cristal de phase bleue de 30 degrés sans le détruire. De plus, le processus a formé des cristaux de phase bleue parfaits et uniformes, ce qui a permis aux chercheurs de mieux prédire et contrôler leur comportement.

"Maintenant que nous comprenons ces matériaux et que nous pouvons les contrôler, nous pouvons tirer parti de leurs propriétés optiques uniques", a déclaré de Pablo. "La prochaine étape consiste à les déployer dans des appareils et des capteurs pour démontrer leur utilité."

Les applications potentielles incluent les technologies d'affichage qui pourraient être activées et désactivées avec de très petits changements de taille, de température ou d'exposition à la lumière, ou des capteurs capables de détecter le rayonnement dans une certaine longueur d'onde. + Explorer plus loin

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