研究人員開發(fā)了一種利用螺旋液晶模板制造光學(xué)活性聚合物的方法，這可能使未來的計算機和電視顯示器能夠基于圓偏振光進行操作。圖片來源：筑波大學(xué)
日本筑波大學(xué)純粹與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的一名科學(xué)家開發(fā)了一種生產(chǎn)具有螺旋結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物的方法。通過使用液晶作為模板，能夠生產(chǎn)出能將光轉(zhuǎn)換成圓偏振的光學(xué)活性聚合物。這種方法可能有助于降低智能顯示器的成本。相關(guān)研究近日發(fā)表于《分子晶體與液晶》。
今天，走進電子產(chǎn)品商店，如果你碰巧走進電視機專柜，可能會有一種難以抗拒的體驗。近年來，電視的尺寸大幅擴大，但價格卻有所下降。這主要是由于有機發(fā)光器件（OLED））的采用，這是一種碳基聚合物，可在可調(diào)諧的光學(xué)波長發(fā)光。
這些共軛聚合物具有交替的單鍵和雙鍵，都是導(dǎo)電的，并且可通過與其他分子的化學(xué)摻雜來控制顏色。它們的氧化狀態(tài)也可以通過電壓迅速改變，從而影響它們的顏色。然而，未來的發(fā)展可能需要新的材料，可以利用其他種類的光學(xué)特性，如圓偏振。
筑波大學(xué)副教授后藤廣正引入了一種技術(shù)，利用液晶模板，制造出鎖定在螺旋結(jié)構(gòu)中的聚合物?！熬哂泄鈱W(xué)活性和發(fā)光功能的聚合物可以發(fā)出圓偏振光?！焙筇購V正說，在這個過程中，液晶分子最初是直線的。單體分子的加入使液晶扭曲成螺旋形。
這就給這個結(jié)構(gòu)留下了“手性”或“手性”的印記，使它的方向可以是順時針或逆時針。施加電壓，引發(fā)單體聚合。然后將液晶模板移除，使聚合物凍結(jié)成螺旋狀。通過打破鏡像對稱性，聚合物有能力將線偏振光轉(zhuǎn)換成圓偏振光。聚合物中的呋喃環(huán)不僅有助于導(dǎo)電，還有助于穩(wěn)定螺旋結(jié)構(gòu)。
“環(huán)之間的堆積相互作用使聚合物聚合成一個高度有序的手性系統(tǒng)?！焙筇購V正說，用圓形二色吸收光譜對合成的聚合物進行測試，發(fā)現(xiàn)其在可見光波段具有較強的光學(xué)活性。這一工藝的未來應(yīng)用可能包括更便宜、更節(jié)能的電子顯示器。
