Unikátní efekt elektrického pole na nový kapalně krystalický derivát kyseliny mléčné

Byl pozorován a podrobně prostudován neobvyklý jev, ke kterému dochází při aplikaci vnějšího elektrického pole na nový typ chirálního kapalně krystalického materiálu, derivátu kyseliny mléčné. Elektrické pole mění orientaci molekul a transformuje texturu kapalně krystalické TGBA fáze z planární na homeotropní. Tento jev známý u nematik jako Frederiksův přechod nebývá u smektických fází pozorován, a proto je náš objev unikátní. Toto nezvyklé chování bylo vysvětleno na základě specifického uspořádání molekul ve vrstvách, které vede k jejich velké stlačitelnosti, jež má za následek snižování energie defektů a usnadnění jejich transformace v elektrickém poli. Dokonale homogenně tmavé textury s velkým kontrastem (viz Obr. 1) jsou slibné z hlediska aplikací. Pro studovaný materiál i jeho racemickou směs byla prokázána pozitivní dielektrická anizotropie až do frekvence 10 kHz, pro vyšší frekvence má látka negativní znaménko dielektrické anizotropie. Tento jev, známý u nematik jako efekt duální frekvence, může najít své uplatnění ve fotonice nebo adaptivní optice [V. Novotná a kol., Soft Matter 11, 4649 (2015)].

Obr. 1: Textura smektické fáze studovaného kapalného krystalu po aplikaci elektrického pole. Planární uspořádání molekul se pod elektrodou (pravá dolní část obrázku) transformovala v homeotropní texturu, která se v polarizovaném světle optického mikroskopu jeví jako homogenně tmavá. Kotvení molekul na povrchu pro planární texturu je naznačeno bílou šipkou a orientace polarizátoru a analyzátoru je podél hran obrázku.