IMAGE: Khoo Lab/Penn State

Introduzione

Sulla rivista Nature Materials è stato pubblicato un articolo relativo ad una nuova tecnica che potrebbe portare ad una nuova generazione di display per il 3D, realtà aumentata e virtuale – e applicazioni fotoniche avanzate come laser mirrorless, bio-sensori ed altro. Lo studio è stato condotto da un team internazionale di ricercatori della Penn State, Air Force Research Laboratory e National Sun Yat-sen University, Taiwan.

Cristalli liquidi in fase blu

Una nuova tecnica per cambiare la struttura dei cristalli liquidi potrebbe portare allo sviluppo di cristalli liquidi a risposta rapida adatti per display di prossima generazione: 3D, realtà aumentata e virtuale – e applicazioni fotoniche avanzate come laser mirrorless, bio -sensori ed altre applicazioni in questo ambito.

I ricercatori, dopo due anni di ricerca, si sono accorti che applicando un campo elettrico intermittente e consentendo al sistema di poter dissipare il calore accumulato, si può ottenere, sebbene lentamente, la formazione di strutture ortorombiche e tetragonali di cristalli, stabili e prive di campo.

I cristalli liquidi con cui stiamo lavorando sono chiamati cristalli liquidi in fase blu“, ha dichiarato Iam Choon Khoo, professore di ingegneria elettrica. “La cosa più importante di questa ricerca è la comprensione fondamentale di ciò che accade quando si applica un campo, che ha portato allo sviluppo della tecnica del campo ripetutamente applicato. Riteniamo che questo metodo sia quasi un modello universale che può essere utilizzato per riconfigurare molti tipi simili di cristalli liquidi e materia soffice”.

IMAGE: Khoo Lab/Penn State
Close-up image of a mm-size Blue-phase liquid crystal during its formation stage.
IMAGE: Khoo Lab/Penn State

I cristalli liquidi risultanti mostrano un gap di banda fotonica che può essere adattato ovunque all’interno dello spettro visibile; inoltre, tali cristalli hanno fast responses – risposte rapide – necessarie per una varietà di display di prossima generazione e applicazioni fotoniche avanzate. L’aggiunta di un polimero ai cristalli potrebbe stabilizzarli in un ampio intervallo di temperature, dal congelamento al punto quasi di ebollizione. L’impalcatura polimerica accelera anche la risposta di commutazione.

Nell’ultima ricerca, il team sta applicando le conoscenze apprese in questo studio per creare nuove strutture e orientamenti di cristallo usando il campo elettrico da una sorgente laser

Crediti:

L’articolo: “Reconfiguration of three-dimensional liquid-crystalline photonic crystals by electrostriction“, è stato pubblicato online questa settimana su Nature Materials. Il gruppo di autori comprende: Khoo Chun-Wei Chen – ex -dottorando Pennsylvania State University e Duan Yi Guo, dottorando alla National Sun-yat Sen University (NSYSU), entrambi primi autori del documento; il professor Tsung-Hsien Lin e altri studenti laureati presso la NSYSU; il capo scienziato del laboratorio di ricerca dell’aeronautica Timothy J. Bunning.

The Asian Office of Aerospace Research and Development, Air Force Office of Scientific Research; e il Ministero della Scienza e della Tecnologia, Taiwan, ha finanziato questo lavoro.

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