ENGINEERINGNET.BE - Omdat vloeibare kristallen makkelijk reageren op externe prikkels, zoals elektrische velden, worden ze vaak gebruikt in lcd-schermen. De moleculen die deze vloeibare kristallen vormen zijn meestal langwerpig van vorm.
Simpele staafvormige moleculen vormen slechts vijf vloeibaar kristallijne fasen, maar met banaanvormige moleculen zijn er meer dan vijftig fasen mogelijk. Deze ‘banaanfasen’ zijn twintig jaar geleden ontdekt en hebben sindsdien een ware ‘bananenmanie’ in gang gezet op het gebied van vloeibare kristallen.
Tot op heden was niemand er nog in geslaagd om in deze banaanfasen te kijken en direct te visualiseren hoe de banaandeeltjes zich ordenen en bewegen. Dat komt grotendeels doordat moleculaire systemen extreem klein zijn en zeer snel bewegen, waardoor het direct bekijken ervan uiterst uitdagend is, zelfs met de meest geavanceerde microscopen.
Onderzoekers uit Oxford en Utrecht zijn er nu in geslaagd om voor het eerst de binnenste details van banaanvormige vloeibare kristallen met enkelvoudige deeltjesresolutie te bestuderen, visualiseren en analyseren.
Met behulp van beeldanalysetechnieken slaagden de onderzoekers erin om direct de positie en oriëntatie van de banaanvormige deeltjes te bepalen, waardoor ze een reeks verschillende banaanfasen konden identificeren.
Bovendien geven deze colloïdale bananen experimenteel bewijs van het bestaan van de zogenaamde ‘splay-bend nematic’ vloeibaar kristallijne fase, die veertig jaar geleden al was voorspeld, maar tot nu toe nog niet was aangetoond.
Deze resultaten vormen een basis voor de ontwikkeling van nieuwe banaanvormige vloeibare kristallen, die ultrasnel van oriëntatie kunnen veranderen onder invloed van elektrische velden. Dat maakt ze zeer geschikt voor gebruik in nieuwe, zeer snel reagerende beeldschermen.
