Открыт холестерический жидкий кристалл с очень маленьким периодом структуры
Молекулы холестерических жидких кристаллов самособираются в спиралевидные структуры, которые характеризуются шагом и закручиваются вправо или влево.
Жидкие кристаллы, само собой, не являются твердыми телами, но некоторые из их физических свойств имеют направленность такую же, какой обладают кристаллы. Дело в том, что молекулы жидких кристаллов могут выстраиваться в определенные узоры. Сейчас это повсеместно применяется в жидкокристаллических дисплеях — пиксели в них сделаны из жидких кристаллов, оптические свойства которых могут переключаться под воздействием электрических полей.
Холестерические жидкие кристаллы собираются в спиральки, похожие на спирали ДНК. Шаг холестерических спиралей определяет, насколько быстро структура реагирует на приложенное электрическое поле. В целом холестерические кристаллы — не новость, однако такие холестерические фазы обычно образуются молекулами с несколькими хиральными центрами — асимметричнымы атомами. Здесь молекула имеет только один хиральный центр — она представляет собой простую молекулярную цепь с одной лактатной группой.
Группа исследовала это соединение на синхротроне BESSY II в мягком рентгеновском излучении и определила шаг и пространственное упорядочение спиралей. На сегодняшний день это рекорд: самое маленькое значение шага составило всего 104 нанометра! Это в два раза меньше, чем было у предыдущего «рекордсмена» среди спиральных структур в жидких кристаллах. Отдельно стоит отметить, что холестерические спирали в этом материале образуют домены с характерной длиной около пяти таких шагов.
Такой короткий шаг делает материал уникальным и перспективным для оптоэлектронных устройств с очень быстрым временем переключения. Кроме того, соединение EZ110/10 термически и химически стабильно и может быть легко изменено для получения новых структур.
Исследование опубликовано в журнале Soft Matter.