科學家為新型電子設備創(chuàng)造 水晶中的水晶
液晶通過反射特定顏色波長的能力，已經(jīng)使諸如LCD屏幕之類的新技術成為可能。
芝加哥大學普利茲克分子工程學院和阿貢國家實驗室的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種創(chuàng)新的方法來雕刻液體“晶體中的晶體”。這些新晶體可用于能耗極低的下一代顯示技術或傳感器。
因為這樣的晶體-晶體內(nèi)可以反映光在某些波長別人不能，它們可被用于更好的顯示的技術。它們還可以通過溫度，電壓或添加的化學物質(zhì)進行操作，這將使其對于傳感應用非常有價值。例如，溫度變化會導致顏色變化。并且由于這種變化僅需要輕微的溫度變化或較小的電壓，因此該設備將消耗很少的能量。
技術不可或缺
液晶的分子取向使它們可用于許多顯示技術的關鍵方面。它們還可以形成“藍相晶體”，其中分子以反射可見光的高度規(guī)則的模式組織。
藍相晶體具有液體和晶體的特性，這意味著它們能夠流動且柔韌，同時具有透射或反射可見光的高度規(guī)則的特征。它們還具有比傳統(tǒng)液晶更好的光學特性和更快的響應時間，使其成為光學技術的理想選擇。
另外，與諸如石英的傳統(tǒng)晶體相比，負責反射藍相晶體中的光的特征相隔較大的距離。較大的特征尺寸使其更易于設計它們之間的界面，這是傳統(tǒng)晶體材料中眾所周知的難題。這樣的界面很重要，因為它們?yōu)榛瘜W反應和機械轉(zhuǎn)化提供了理想的位置，并且因為它們會阻礙聲音，能量或光的傳輸。
在晶體之間創(chuàng)建接口
為了設計藍相晶體界面，科學家開發(fā)了一種技術，該技術依賴于化學圖案化在其上沉積液晶的表面，從而提供了一種操縱其分子取向的方法。然后，液晶本身會放大該方向，從而允許將特定的藍相晶體雕刻在另一個藍相晶體中。
經(jīng)過理論預測和實驗的結(jié)果，得出了正確的設計，從而使他們能夠在液晶內(nèi)創(chuàng)建特定的定制晶體形狀，這是一項新突破。
不僅如此，新雕刻的晶體可以在溫度和電流的作用下進行操作，以從一種藍相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N藍相，從而改變顏色。
論文的共同作者，Liew分子工程家族教授，Argonne國家實驗室的高級科學家，領先的聚合物材料科學家說：“這意味著該材料可以非常精確地改變其光學特性。” “我們現(xiàn)在擁有一種能夠?qū)ν獠看碳ぷ龀龇磻⒎瓷涮囟úㄩL的光的材料，而我們以前沒有其他替代品。”
對顯示技術，傳感器有用
共同作者保羅·奈利(Paul Nealey)，布雷迪·W·杜甘(Brady W. Dougan)分子工程學教授，世界上最著名的科學家之一說，這種以很小的規(guī)模操縱晶體的能力也使研究人員能夠?qū)⑺鼈冇米髦圃旒{米級完美均勻結(jié)構的模板。有機材料圖案化方面的領先專家。
尼利說：“我們已經(jīng)在嘗試增長其他材料，并在嘗試光學器件。” “我們期待使用這種方法來創(chuàng)建更復雜的系統(tǒng)。”
