Erfolg mit Flüssigkristallen in Bananenform

Sie besitzen ganz besondere Eigenschaften. Über ihre aktuellen Ergebnisse berichteten sie im „Journal of Materials Chemistry“. Nun ist der Artikel einer der meistzitierten auf dem Forschungsgebiet, das gleich zwei Schwerpunkte der MLU berührt: die Bio- und die Materialwissenschaften.

Der Erfolg der neuesten Publikation belege „die internationale Sichtbarkeit der Forschung der MLU auf dem Gebiet der Flüssigkristalle“, sagt Prof. Dr. Carsten Tschierske vom Institut für Chemie. Zusammen mit seinem Kollegen Dr. R. Amaranatha Reddy, Humboldt-Stipendiat in seinem Arbeitskreis, verfasste er den Artikel für das materialwissenschaftliche Fachmagazin, der nun für Furore sorgt. Er erschien in Ausgabe 16/2006 des „Journal of Material Chemistry“ unter dem Titel „Bent-core liquid crystals: polar order, superstructural chirality and spontaneous desymmetrisation in soft matter systems“. In der Datenbank „ISI Web of Science“, die dokumentiert, von wem und wie oft eine wissenschaftliche Veröffentlichung zitiert wird, gilt der Artikel nun als einer der meistzitierten in den Materialwissenschaften. Der Betreiber der Datenbank, das Unternehmen Thomson Scientific, stufte den Text daraufhin als „New Hot Paper“ ein und veröffentlichte vor wenigen Tagen ein Interview mit den Autoren Tschierske und Reddy (Internetadresse s.u.).

Die Publikation gibt einen Überblick über die neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet der so genannten bananenförmigen Flüssigkristalle unter besonderer Berücksichtigung der aktuellen Arbeiten am Institut für Chemie der Martin-Luther-Universität. Bananenförmige Flüssigkristalle wurden 1996 von einer japanischen Arbeitsgruppe entdeckt und haben ihren Namen von der gebogenen Gestalt der Moleküle. „Dieses Arbeitsgebiet ist gegenwärtig einer der innovativsten Forschungsschwerpunkte auf dem Gebiet der supramolekularen Chemie weicher Materie“, erklärt Professor Tschierske.

Wie alle Flüssigkristalle kombinieren auch die bananenförmigen richtungsabhängige physikalische Eigenschaften, wie sie für Kristalle typisch sind, mit der Beweglichkeit von Flüssigkeiten. „Dies ist nicht nur die Voraussetzung für deren Anwendung in flachen Flüssigkristall-Displays, welche man heute in allen Laptop-Computern und den meisten mobilen Telekommunikationssystemen findet“, sagt Carsten Tschierske. „Flüssigkristalle sind auch wichtig für zukünftige Technologien. So forscht man beispielsweise an der Möglichkeit, mit halbleitenden Flüssigkristall-Molekülen flexible Transistoren, Schaltkreise und Solarzellen in Selbstorganisationsprozessen herzustellen.“

Bananenförmige Flüssigkristalle besitzen im Vergleich zu anderen Flüssigkristallen besondere Eigenschaften. „Eine solche Eigenschaft ist die Ferroelektrizität, die zum Beispiel in schnellen elektrooptischen Schaltern und für die nichtlineare Optik genutzt werden kann“, führt Professor Tschierske aus. „Eine andere besondere Eigenschaft ist die inhärente Chiralität, die Händigkeit, einiger Organisationsformen. Sie ist symmetriebedingt und kann bei diesen Systemen durch Umorientierung der Moleküle in elektrischen Feldern geschaltet werden. In unserem Arbeitskreis werden die grundlegenden Zusammenhänge zwischen der Molekülstruktur, der Fähigkeit zur Selbstorganisation in definierten Nanostrukturen und den daraus resultierenden Eigenschaften erforscht.“ Insbesondere führte die Kombination der Bananenmoleküle mit siliziumhaltigen Gruppen zu neuen Organisationsformen dieser Materialien.

Die Forschung des Teams von Carsten Tschierske ist Teil des Landesexzellenznetzwerks „Nanostrukturierte Materialien“, an dem neben der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg das Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik und das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik beteiligt sind.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Carsten Tschierske, Institut für Chemie, Organische Chemie
Tel.: 0345 55 27346
E-Mail: carsten.tschierske@chemie.uni-halle.de