Mit Flüssigkristallen die Zukunft gestalten: TUHH-Wissenschaftler forschen an neuartigen Materialien

31.01.2020

Simulation der Einzelmoleküle von Flüssigkristallen in Nanoporen. Abbildung: TUHH
Simulation der Einzelmoleküle von Flüssigkristallen in Nanoporen. Abbildung: TUHH

Ein internationales Forschungsteam hat unter der Leitung von Professor Patrick Huber vom Institut für Werkstoffphysik und Werkstofftechnologie an der Technischen Universität Hamburg (TUHH) Flüssigkristalle eingebettet in Poren von wenigen Nanometern Durchmesser untersucht. Diese Hybridsysteme bilden neuartige elektrische und optische Eigenschaften aus. Die Studie soll künftig im Rahmen des „Centre for Multiscale Materials Systems“ (CIMMS) fortgesetzt werden, an dem die TUHH, die Universität Hamburg (UHH), das Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) und das Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) beteiligt sind. Gefördert wird die interdisziplinäre Initiative CIMMS von der Hamburger Wissenschaftsbehörde mit knapp vier Millionen Euro auf insgesamt vier Jahre.

Von Sensoren über optische Linsen bis hin zu unsichtbaren Objekten: Der mögliche Einsatz des speziellen Hybridmaterials ist vielfältig. Grund dafür ist, dass sich die scheibenförmigen Einzelmoleküle der Flüssigkristalle in den Nanoporen selbst organisieren können und der Vorgang zusätzlich von außen steuerbar ist. Kühlt man die Flüssigkristalle auf unter 70 Grad Celsius ab, ordnen sich die Einzelmoleküle abhängig von Porengröße und Beschichtung der Porenwand waagrecht oder senkrecht an. Je nach Anordnung entwickeln sich dabei verschiedene elektrische oder optische Eigenschaften, die technologische Innovationen ermöglichen. Auf diese Weise können beispielsweise schaltbare, eindimensionale Nanodrähte oder extrem dünne optische Linsen entwickelt werden.

Die Studie entstand im Rahmen des Sonderforschungsbereichs SFB 986 „Maßgeschneiderte multiskalige Materialsysteme M3“, der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird. An der Untersuchung waren die TUHH, die Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung, das Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, das Helmholtz-Zentrum Berlin, die Technische Universität Czestochowa in Polen, das Interdisziplinäre Zentraum für Mathematische Modellierung an der Universität Loughborough in Großbritannien und DESY beteiligt.

Mehr Informationen unter
https://doi.org/10.1039/C9NR07143A oder unter
https://www.desy.de/news/news_search/index_eng.html


TUHH - Pressestelle
Franziska Schmied
E-Mail: franziska.schmied@tuhh.de
Tel.: +49 40 428 78 3458

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