美国北卡罗莱纳州立大学的科学家们成功地在高浓度金属中制备出液晶,这项研究成果可能对半导体和太阳能研究中的“磁性液体”和液晶产生重要影响。
北卡罗莱纳州立大学物理与数学科学学院的化学教授James Martin博士和同事Jaap Folmer博士,以及一些研究生共同研制了这种无机成分达到百分之八十的液晶材料,这比以前的含有金属的有机液晶材料(金属液晶)中的无机成分多两倍多。这项最新发现发表在四月的《Nature Materials》杂志上。
液晶具有独特的光学和自恢复性质,它们统称由一些牙签或盘状分子组成。通过电场操纵液晶方向,科学家们可以控制光线是否能够通过液晶材料。如果没有液晶材料,我们日常所用的平板计算机显示器和液晶显示器也就不可能存在了。
最常见的液晶是碳、氮和氧元素组成的有机分子液晶。在液晶中加入金属或无机材料,使液晶具有电学或磁学性质一直是一个技术难题,因为金属或无机分子的机构使得它们在液晶中的浓度一直不高,无法显示出显著的电学或磁学性质。
Martin的研究小组认识到,要在液晶中引入高浓度的金属材料,必须从能够组成液晶分子的无机网络入手。他们利用表面活性剂实现了最初的设想,表面活性剂可以促使各种各样的无机网络形成液晶结构。科学家们可以通过控制表面活性剂和无机成分的比例,来产生不同的液晶结构。
这项技术不仅可以产生新的液晶材料,而且可以提供一种了解液体(甚至是膜和蛋白质)结构形成的新看法。
Martin说:“液体并不是一种随机结构,而是非常有组织的结构,我们可以在原子核分子水平上控制它们的结构。当我们能过探索液体组成结构时,我们就能制造出完全新型的材料,发挥它们的各种不同性质的作用。”
谭华海译自:physorg.com网站
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