Создан новый тип жидких кристаллов

Ученые синтезировали и исследовали новые жидкие кристаллы на основе дибензофеназина, которые потенциально могут быть использованы в оптоэлектронике и солнечных панелях.

Исследователи смогли получить новый тип жидких кристаллов на основе сложного ароматического соединения. Новый материал поможет создать более эффективные ЖК-дисплеи

Жидкие кристаллы — это промежуточная фаза между жидкостью и твердым телом. Они упорядочены, как обычные кристаллы, но в то же время могут течь, как жидкость. Именно эти свойства позволяют использовать их в органических светодиодах и ЖК-дисплеях. В отличие от других своих «сородичей», дискотические жидкие кристаллы (DLC) способны к самосборке в упорядоченные структуры. Это делает их перспективным материалом, например, для производства дисплеев.

Профессор Российского университета дружбы народов (РУДН) совместно со своими индийскими коллегами синтезировал и описал новые DLC на основе дибензофеназина. Эти материалы состоят из дискообразных молекул, сложенных в столбцы. В центре каждого диска находится ароматическое кольцо, окруженное цепочками других органических соединений. Благодаря этому ароматическому центру DLC может переносить заряд вдоль оси столбца.

Исследователи разработали дискотические жидкие кристаллы. В качестве цепочек, окружающих ароматическое кольцо, исследователи использовали три разных органических фрагмента. Молекулярную структуру новых DLC авторы изучали с помощью спектрального, рентгеноструктурного и элементного анализа. Затем команда сравнила свойства всех трех полученных типов кристаллов.

Эксперименты показали, что алкокситиольные цепи увеличивают полярность молекул в жидких кристаллах, тем самым улучшая внутреннюю структуру столбцов и делая их более ровными. Все новые DLC были способны выдерживать температуру до 330°C. Однако кристаллы, центр столбцов которых был окружен более мелкими молекулами, переходили из жидкого кристалла в жидкость при более низких температурах (55,1°C), чем материалы из двух других групп. Это связано с размером молекул в столбцах: чем они больше, тем стабильнее жидкокристаллическое состояние.

Исследование опубликовано в Journal of Molecular Liquids.