Розроблено новий підхід до управління рідкими кристалами на плоскій підкладці з допомогою локального теплового впливу

Група вчених з Італії знайшла спосіб фрагментованість і переміщення в необхідні позиції рідких кристалів за допомогою електричних полів, що генеруються піроелектричні матеріалом при впливі температури. Таким чином, вони представили новий підхід до управління рідкими кристалами на плоскій підкладці з допомогою локального теплового впливу (за допомогою піроелектричного ефекту, преобразующегося в електричне поле).

Рідкі кристали являють собою структури, які з макроскопічної точки зору ведуть себе, як рідини, але при цьому їх атоми орієнтовані на зразок кристалів. Це дозволяє рідким кристалам самоорганізовуватися в так звані метафази, стани, що мають одночасно властивості твердого тіла і рідини при певних умовах.

Ця особливість дала можливість рідким кристалам знайти широке застосування в багатьох сферах, від систем відображення до оптики та фотоніки.

Одне з привабливих властивостей рідких кристалів – можливість маніпулювати їх оптичними характеристиками за допомогою електричних, оптичних і магнітних полів. На сьогоднішній день існують різні методи управління рідкими кристалами, що застосовуються в найрізноманітніших областях.

Наприклад, були створені перенастраиваемом лінзи і микрорезонаторы на основі рідких кристалів.

Тим не менш, науці і техніці все ще потрібні більш швидкі і універсальні підходи до керування властивостями рідких кристалів. Зокрема, необхідні методи для розміщення крапель рідких кристалів на поверхні.

На сьогоднішній день нанесення рідких кристалів, згідно шаблону, здійснюється за допомогою методу, що нагадує струминний друк. Однак для роботи цієї системи потрібно дороге обладнання. Крім того, метод вимагає досить великої кількості часу. Для вирішення цих проблем група вчених з National Institute of Optics (Італія) запропонувала використовувати самоорганізацію крапель рідких кристалів.

Цей метод ефективний у тому числі й тому, що краплі рідких кристалів можуть бути перенесені в потрібну точку за допомогою електричного поля. Відповідно, реалізація цього підходу простіше, ніж використання аналога струменевого друку, навіть для великих площ.

У рамках запропонованого методу, замість зовнішнього напруги використовуються піроелектричні властивості ніобату літію (застосовується як кристалічної основи). Охолодження або нагрів цього матеріалу приводить до появи поверхневих зарядів. З-за того, що рідкі кристали складаються з полярних молекул, вони схильні до дії електричного поля, сформованого цими зарядами, тобто здатні переміщатися і організовуватися у відповідності з візерунком сегнетоелектричних областей в ниобате літію. Під впливом згаданих електричних полів може відбуватися навіть дроблення крапель рідкого кристала або, навпаки, злиття їх в більш велику структуру.

Як доказ життєздатності запропонованого методу, дослідники в ході експерименту показали, яким чином самоорганізація може призвести до створення перебудовуються лінз на основі рідких кристалів.

У найближчому майбутньому команда сподівається скоротити час, необхідне для спостереження згаданих перебудов і переміщень, щоб забезпечити більш широке застосування технології у фотонних пристроях.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *