Uma nova técnica para mudar a estrutura dos cristais líquidos pode levar ao desenvolvimento de cristais líquidos de resposta rápida adequados para telas de próxima geração — 3-D, realidade aumentada e virtual - e aplicativos fotônicos avançados, como lasers sem espelho, bio-sensores e geração de luz rápida / lenta, de acordo com uma equipe internacional de pesquisadores da Penn State, o Laboratório de Pesquisa da Força Aérea e a Universidade Nacional Sun Yat-sen, Taiwan.

"Os cristais líquidos com os quais estamos trabalhando são chamados de cristais líquidos de fase azul, "disse Iam Choon Khoo, o Professor William E. Leonhard de Engenharia Elétrica, quem é o autor correspondente para este artigo. "O mais importante sobre esta pesquisa é a compreensão fundamental do que acontece quando você aplica um campo, o que levou ao desenvolvimento da técnica de Campo Aplicado Repetitivamente. Acreditamos que este método é quase um modelo universal que pode ser usado para reconfigurar muitos tipos semelhantes de cristais líquidos e matéria mole. "

Cristais líquidos de fase azul normalmente se auto-montam em uma estrutura de cristal fotônico cúbico. Os pesquisadores acreditavam que, ao criar outras estruturas, eles poderiam desenvolver propriedades não presentes na forma atual. Após quase dois anos de experimentação, eles perceberam que, aplicando um campo elétrico intermitente e permitindo que o sistema relaxe entre as aplicações e dissipe o calor acumulado, eles podiam lentamente persuadir os cristais a formar estruturas ortorrômbicas e tetragonais estáveis ​​e livres de campo.

Os cristais líquidos resultantes mostram uma lacuna de banda fotônica que pode ser adaptada para qualquer lugar dentro do espectro visível, e possuem respostas rápidas necessárias para uma variedade de telas de última geração e aplicações fotônicas avançadas. A adição de um polímero aos cristais pode estabilizá-los em uma ampla faixa de temperatura, de congelamento a quase ponto de ebulição em comparação com suas contrapartes puras típicas que são estáveis ​​em apenas 5 graus. O andaime de polímero também acelera a resposta de comutação.

Na última pesquisa, a equipe está aplicando as lições aprendidas neste estudo para criar novas estruturas e orientações cristalinas usando o campo elétrico de uma fonte de laser.

O papel, "Reconfiguração de cristais fotônicos líquido-cristalinos tridimensionais por eletrostrição, "publicado online esta semana em Materiais da Natureza .