Kristal Baru Untuk Teknologi Tampilan Generasi Selanjutnya
- Para peneliti telah menemukan metode baru untuk memahat 'kristal di dalam kristal' cair.
- Kristal ini dapat digunakan untuk mengembangkan teknologi layar dan sensor generasi berikutnya yang akan mengkonsumsi lebih sedikit energi.
Kristal cair adalah fase tengah antara cairan konvensional dan kristal padat. Itu bisa berubah bentuk seperti cairan tetapi memiliki sifat keselarasan molekul kristal padat.
Karena perilakunya yang unik, mereka digunakan dalam tampilan elektronik dan perangkat optik termodulasi. LCD, misalnya, memiliki berbagai aplikasi, termasuk monitor komputasi, panel instrumen, televisi, kamera digital, dan banyak lagi.
Sekarang, tim peneliti di University of Chicago telah menemukan metode baru untuk memahat 'kristal di dalam kristal' cair, yang dapat digunakan untuk mengembangkan teknologi layar dan sensor generasi berikutnya.
Kristal Fase Biru
Orientasi molekul kristal cair adalah alasan utama mengapa mereka digunakan untuk berbagai teknologi tampilan. Molekul juga dapat diatur dalam pola yang sangat teratur untuk memantulkan cahaya tampak. Konfigurasi ini dikenal sebagai Kristal Fase Biru (BPC).
BPC menunjukkan fitur yang sangat teratur yang memantulkan atau mentransmisikan cahaya tampak. Mereka memiliki waktu respons yang lebih cepat dan karakteristik optik yang lebih baik dibandingkan dengan kristal cair konvensional.
Referensi:Kemajuan Ilmu Pengetahuan | DOI:10.1126/sciadv.aax9112 | Universitas Chicago
Dan karena fitur yang memantulkan cahaya di BPC dipisahkan oleh jarak yang jauh (hingga 300 diameter molekul, bukan hanya beberapa atom), antarmuka mereka dapat dengan mudah direkayasa. Antarmuka ini bertanggung jawab atas reaksi kimia, transformasi mekanis, dan menghalangi pengangkutan suara, cahaya, dan energi.
Fitur-fitur ini menjadikan BPC kandidat yang sempurna untuk teknologi optik.
Memahat Kristal Dengan Kristal Lain
Tim peneliti mengembangkan teknologi berbasis litografi untuk merekayasa antarmuka BPC. Mereka membentuk permukaan secara kimiawi untuk menyimpan kristal cair dan memanipulasi orientasi molekulnya.
Kristal cair kemudian dengan sendirinya memperkuat orientasi molekul, memungkinkan kristal biru tertentu untuk dipahat dalam kristal fase biru lainnya. Ini memungkinkan para peneliti untuk membangun bentuk kristal khusus yang disesuaikan di dalam kristal cair, suatu prestasi yang belum pernah dicapai sebelumnya.
Kristal cair | Kredit:Martelj/Wikimedia
Baik arus maupun suhu dapat digunakan untuk memanipulasi (atau mengubah warna) kristal yang baru dibentuk. Dengan kata lain, arus atau suhu dapat mengubah satu fase biru menjadi fase biru jenis lain.
Signifikan
Ini berarti kita sekarang memiliki bahan yang mampu merespons rangsangan eksternal dan memantulkan cahaya pada panjang gelombang tertentu. Sifat optik bahan ini dapat diubah dengan tepat.
Dan karena kristal dalam kristal ini dapat dikontrol melalui tegangan, suhu, atau bahan kimia tambahan, ini dapat digunakan untuk teknologi tampilan dan aplikasi penginderaan yang lebih baik.
Kristal ini memerlukan variasi tegangan atau suhu yang kecil untuk mengubah warna, sehingga perangkat yang dibuat dengan bahan tersebut akan mengkonsumsi energi yang jauh lebih sedikit daripada tampilan yang ada.
Baca:Air Cair Terdingin yang Pernah Tercatat | Di bawah -43°C
Studi ini memungkinkan para ilmuwan untuk memanipulasi kristal pada skala nano dan menggunakannya untuk membangun struktur yang seragam sempurna. Para peneliti berencana untuk bereksperimen dengan perangkat dan bahan optik lainnya. Mereka akan menggunakan teknik yang sama untuk mengembangkan sistem yang lebih kompleks.
