Физики увеличили скорость управления жидкими кристаллами

Изменение двойного лучепреломления при подаче напряжения
Изменение двойного лучепреломления при подаче напряжения

Группа американских исследователей из университета Кента смогла на порядки увеличить скорость управления жидкими кристаллами. Физики нашли способ сократить время, которое требуется молекулам на возвращение в исходное состояние после отключения электрического поля. Этот процесс вместо одной миллисекунды теперь занимает всего около 30 наносекунд. Подробности приведены в журнале Physical Review Letters, а кратко суть работы пересказана ScienceNow.

Ученые использовали новый способ изменения молекулярной структуры жидких кристаллов под действием электрического поля, а также отказались от управления прозрачностью за счет вращения плоскости поляризации света. Вместо того, чтобы вращать все молекулы сразу и поворачивать плоскость поляризации, физики изменили взаимную ориентацию молекул, форма которых в первом приближении представляет собой сплющенный эллипсоид. Такие эллипсоиды в отсутствии электрического поля уже «немного» упорядочены, а его включение приводит к тому, что эллипсоиды складываются в стопки и степень упорядоченности резко возрастает.

Собрав опытную установку из лазера, нескольких поляризаторов и экспериментальной ячейки с жидкими кристаллами физики показали то, что рост упорядоченности приводит к тому, что при прохождении света через ячейку усиливается эффект двойного лучепреломления. Лучи света с разным направлением плоскости поляризации сильнее расходятся в разные стороны, а этот эффект уже можно применить для управления прозрачностью при помощи поляризующих фильтров. Такой метод, как подчеркивают авторы, при этом не позволяет сделать ячейку абсолютно непрозрачной, но руководитель исследовательской группы Олег Лаврентович считает, что метод можно существенно улучшить.

Ячейки, вращающие плоскость поляризации, лежат в основе всех современных технологий ЖК-дисплеев. Молекулы жидких кристаллов могут как переходить из смеси двух взаимно перпендикулярных состояний в состояние, когда они ориентированы в одну сторону (технология TN), так и просто поворачиваться на 90 градусов (IPS, VA и производные) в одном из двух независимых слоев. Разворот молекул при включении поля происходит очень быстро, но при выключении переход в исходное состояние занимает не менее одной миллисекунды.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:01 Сегодня
Красный лев Троцкий на могиле контрреволюции, из серии карикатур Виктора Дени. РСФСР, 1922 год

«Он воспламенял народные массы»

Как Лев Троцкий обеспечил победу большевиков в 1917 году
Наука и техника
 — 
00:00 25 апреля 2017

Подрыв устоев

Достигнут прогресс в создании эффективных литиевых аккумуляторов
Северная полярная область Меркурия характеризуется резкими перепадами температур (50-400 кельвинов) и наличием в кратерах водяного льдаОсталось недолго
Как умирает ближайшая к Солнцу планета
Красный лев Троцкий на могиле контрреволюции, из серии карикатур Виктора Дени. РСФСР, 1922 год«Он воспламенял народные массы»
Как Лев Троцкий обеспечил победу большевиков в 1917 году
Стань травкой
Как жуткие подземные существа превращаются в растения
Никола Лемери выступает с публичной лекцией по химииДостали
Зачем простой аптекарь объявил войну могущественным алхимикам
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности