Unos nuevos cristales líquidos fotónicas podrían llevarnos a la próxima generación de pantallas

Una nueva técnica para cambiar la estructura de los cristales líquidos podría llevarnos al desarrollo de cristales líquidos de respuesta rápida adecuados para la próxima generación de pantallas (3D, realidad virtual y aumentada), y para aplicaciones fotónicas avanzadas, como láseres sin espejos, biosensores y generación de luz rápida/lenta, según equipo de investigadores de la universidad de Penn State, el Air Force Research Laboratory (EE.UU.) y la universidad taiwanesa de Sun Yat-sen.

“Los cristales líquidos con los que estamos trabajando se llaman cristales líquidos de fase azul”, indica Iam Choon Khoo, autor del artículo de este trabajo. “Lo más importante en relación a esta investigación es la comprensión fundamental de lo que sucede cuando aplicamos un campo, lo que ha llevado a nuestra técnica RAF (Repetitively-Applied Field). Creemos que este método es casi una plantilla universal que puede ser utilizada para reconfigurar muchos tipos similares de cristales líquidos y materia blanda”.

Los cristales líquidos de fase azul se autoensamblan normalmente en una estructura cúbica de cristales fotónicos. Los investigadores creyeron que mediante la creación de otras estructuras podrían desarrollar propiedades que no están presentes en la forma actual. Después de casi dos años de experimentación, se dieron cuenta de que al aplicar un campo eléctrico intermitente y permitiendo al sistema relajarse entre aplicaciones y disipar el calor acumulado, se podía llevar lentamente a los cristales a formar estructuras estables tetragonales.

Imagen de un cristal líquido de fase azul durante su etapa de formación. (Foto: Khoo Lab, Penn State)

Los cristales líquidos resultantes muestran una banda prohibida fotónica que puede ser ajustada a cualquier punto del espectro visible, y poseen respuestas rápidas que les permite servir para las pantallas de nueva generación y para aplicaciones fotónicas avanzadas. La adición de un polímero a los cristales podría estabilizarlos en un amplio margen de temperaturas, desde el punto de congelación hasta el de ebullición, comparado con otros homólogos habituales que son solo estables en un rango de tan solo 5 grados.

En su más reciente investigación, el equipo está aplicando las lecciones aprendidas en este estudio para crear nuevas estructuras cristalinas y orientaciones, usando el campo eléctrico de una fuente láser.

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