Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Materialien für Displays: Forscher verbessern bananenförmige Flüssigkristalle

17.05.2016

Flüssigkristalle sind ein wesentlicher Baustein für Displays von Computern, Handys und Tabletts. So genannte bananenförmige Flüssigkristalle könnten in Zukunft dabei helfen, diese Technologie noch schneller und energiesparender zu machen.

Eine internationale Forschergruppe der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Trinity College in Dublin hat nun eine Möglichkeit gefunden, diese großflächig und defektfrei anzuordnen. Das macht das Material auch für Anwendungen in der Elektronik und der Optik denkbar. Die Ergebnisse wurden kürzlich im internationalen Fachjournal "Nature Communications" veröffentlicht.


Beispiel einer „flüssigkristallinen Bananenphase” in ungeorneter Form (mitte) und nach eiheitlicher Orietierung (außen).

Foto: Carsten Tschierske

Flüssigkristalle sind Stoffe, die einerseits flüssig sind, aber wie die festen Kristalle auch richtungsabhängige Eigenschaften haben. Genauso ist es auch bei den "bananenförmigen" Flüssigkristallen, die die Arbeitsgruppe des halleschen Chemikers Prof. Dr. Carsten Tschierske gemeinsam mit Physikern aus Dublin hergestellt und untersucht hat. Je nach Anordnung der einzelnen Moleküle ergeben sich verschiedene Eigenschaften des Materials.

"Die Flüssigkristall-Moleküle sind nach ihrer Herstellung als solche erst einmal ungeordnet. Das bedeutet, dass die Eigenschaften des Materials in unterschiedlichen Bereichen unterschiedlich sind", erklärt Chemiker Carsten Tschierske von der MLU. Für Anwendungen in Displays etwa müssen die Flüssigkristalle aber geordnet sein, damit an jeder Stelle die gleichen Eigenschaften zu finden sind. Ansonsten kommt es zu Fehlfunktionen. "Diese Ordnung muss gleichzeitig auch dauerhaft stabil sein. Für bananenförmige Flüssigkristalle war das bisher nur eingeschränkt möglich", so Tschierske weiter.

Die internationale Forschergruppe hat nun den richtigen Weg gefunden; Zunächst stellten die Wissenschaftler in Halle die speziellen Flüssigkristalle her, untersuchten und optimierten diese. In Dublin wiesen Forscher nach weiteren Untersuchungen den gewünschten Effekt nach.

Bananenförmige Flüssigkristalle haben im Vergleich zu anderen Flüssigkristallen besondere Eigenschaften. Dazu gehört zum Beispiel die so genannte Ferroelektrizität: Sie verfügen auch ohne externe elektrische Felder über eine Polarisation. Damit ist gemeint, dass solche Materialien zwar insgesamt elektrisch neutral sind, die Ladung aber innerhalb dieses Materials unterschiedlich verteilt sein kann.

Durch das zusätzliche Anlegen von elektrischen Feldern kann dieser Zustand beliebig verändert werden. Die Erkenntnisse der Forschergruppe könnten daher in Zukunft dafür verwendet werden, diese besonderen Flüssigkristalle auch in schnell schaltenden Displays und für elektrooptische Schalter zu nutzen.

Die Forschung an Flüssigkristallen hat in Halle eine lange Tradition: Bereits Anfang des 20. Jahrhunderts stellte der hallesche Chemiker Daniel Vorländer systematisch etwa 2.000 flüssigkristalline Verbindungen her. Darunter waren auch erstmals bananenförmige Flüssigkristalle, deren Name sich von der gebogenen Form ihrer Moleküle ableitet. Diese gerieten aber über lange Zeit in Vergessenheit. Erst 1996 konnte eine japanische Forschergruppe die Ferroelektrizität in den Materialien nachweisen. Seitdem arbeiten viele Forschergruppen weltweit, darunter auch die halleschen Chemiker, an der Erforschung dieser Materialien.

Zur Publikation:
Sreenilayam, S. P. et al. Spontaneous helix formation in non-chiral bent-core liquid crystals with fast linear electro-optic effect. Nature Commun. 7:11369 doi: 10.1038/ncomms11369 (2016).

Tom Leonhardt | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-halle.de

Weitere Berichte zu: Ferroelektrizität Flüssigkristalle MLU liquid crystals

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kühlen nach Art der Pflanzen
18.04.2019 | Westfälische Hochschule

nachricht Kontaktlinsen mit Medizin und Zucker
17.04.2019 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Explosion on Jupiter-sized star 10 times more powerful than ever seen on our sun

A stellar flare 10 times more powerful than anything seen on our sun has burst from an ultracool star almost the same size as Jupiter

  • Coolest and smallest star to produce a superflare found
  • Star is a tenth of the radius of our Sun
  • Researchers led by University of Warwick could only see...

Im Focus: Neues „Baustein-Konzept“ für die additive Fertigung

Volkswagenstiftung fördert Wissenschaftler aus dem IPF Dresden bei der Erkundung eines innovativen neuen Ansatzes im 3D-Druck

Im Rahmen Ihrer Initiative „Experiment! - Auf der Suche nach gewagten Forschungsideen“
fördert die VolkswagenStiftung ein Projekt, das von Herrn Dr. Julian...

Im Focus: Vergangenheit trifft Zukunft

autartec®-Haus am Fuß der F60 fertiggestellt

Der Hafen des Bergheider Sees beherbergt seinen ersten Bewohner. Das schwimmende autartec®-Haus – entstanden im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung...

Im Focus: Hybrid-Neuronen-Netzwerke mit 3D-Lithografie möglich

Netzwerken aus wenigen Neuronenzellen können gezielt künstliche dreidimensionale Strukturen vorgegeben werden. Sie werden dafür elektronisch verschaltet. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, Fehler in neuralen Netzwerken besser zu verstehen und technische Anwendungen mit lebenden Zellen gezielter zu steuern. Dies stellt ein Team aus Forschenden aus Greifswald und Hamburg in einer Publikation in der Fachzeitschrift „Advanced Biosystems“ vor.

Eine der zentralen Fragen der Lebenswissenschaften ist, die Funktionsweise des Gehirns zu verstehen. Komplexe Abläufe im Gehirn ermöglichen uns, schnell Muster...

Im Focus: Was geschieht im Körper von ALS-Patienten?

Wissenschaftler der TU Dresden finden Wege, um das Absterben von Nervenzellen zu verringern und erforschen Therapieansätze zur Behandlung von ALS

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine unheilbare Erkrankung des zentralen Nervensystems. Nicht selten verläuft ALS nach der Diagnose innerhalb...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

Mobilität im Umbruch – Conference on Future Automotive Technology, 7.-8. Mai 2019, Fürstenfeldbruck

17.04.2019 | Veranstaltungen

Augmented Reality und Softwareentwicklung: 33. Industrie-Tag InformationsTechnologie (IT)²

17.04.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Irdischer Schutz für außerirdisches Metall

18.04.2019 | Verfahrenstechnologie

Erster astrophysikalischer Nachweis des Heliumhydrid-Ions

18.04.2019 | Physik Astronomie

Radioteleskop LOFAR blickt tief in den Blitz

18.04.2019 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics