20.09.2019 • Materialwissenschaften

Stromleitungen aus Flüssigkristallen

Bei Abkühlung ordnen sich die Moleküle eines neuartigen Materials von selbst in Stapeln an.

Flüssigkristalle bilden einen Zwischen­zustand zwischen fest und flüssig. Das Material fließt zwar, aber seine Moleküle sind in kleinen geordneten Einheiten gruppiert. Interessant sind Flüssigkristalle etwa in der Bild­schirm­techno­logie: Jedes LCD-Display basiert auf diesen Molekülen. Forscher der Uni Mainz haben jetzt neuartige Flüssig­kristalle synthe­tisiert, die Strom gerichtet leiten können.

Abb.: Strukturformel der Flüssigkristalle vor einer...
Abb.: Strukturformel der Flüssigkristalle vor einer polarisationsmikroskopischen Aufnahme der Flüssigkristallphase sowie die Fluoreszenz in unterschiedlichen Lösemitteln (rechts unten; Bild: N. Tober, JGU).

„Kühlt man unsere flüssig­kristal­linen Materialien langsam ab, so ordnen sich die Moleküle über Self-Assembly-Prozesse in Form von Stapeln an“, erläutert Heiner Detert von der Uni Mainz. „Das Besondere daran: Diese Stapel leiten elektrischen Strom, und zwar entlang der Stapel.“ Die Materialien können also als organische, flüssig­kristalline Strom­leitungen dienen und so für einen gerichteten Strom­transport in elektro­nischen Bauteilen sorgen.

Während die meisten Materialien Löcher leiten, handelt es sich bei den neuen Molekülen um Elektronen­leiter. Ein weiterer Vorteil flüssig­kristalliner Strom­leiter: Sollte sich einmal ein Riss darin ausbilden, heilt dieser von allein voll­ständig wieder aus.

Ein weiterer interes­santer Effekt, den die Forscher bei ihren synthe­ti­sierten Molekülen fanden: Wird ein einzelnes Molekül mit UV-Licht angeregt, dann leuchtet es. Steigt die Konzen­tration der Moleküle an, verliert sich dieser Effekt jedoch, um bei noch höherer Konzen­tration wieder aufzu­treten. Befinden sich die Moleküle in ver­schiedenen Lösungs­mitteln oder sind sie in einem Film angeordnet, so leuchten sie in unter­schied­lichen Farben, wenn sie mit UV-Licht bestrahlt werden.

JGU / RK

Weitere Infos

 

Veranstaltung

Spektral vernetzt zur Quantum Photonics in Erfurt

Spektral vernetzt zur Quantum Photonics in Erfurt

Die neue Kongressmesse für Quanten- und Photonik-Technologien bringt vom 13. bis 14. Mai 2025 internationale Spitzenforschung, Industrieakteure und Entscheidungsträger in der Messe Erfurt zusammen

Jobbörse

Physik Jobbörse in Bonn
Eine Kooperation von Wiley und der DPG

Physik Jobbörse in Bonn

Bonn, 11.-13.03.2025
Die Präsentationen dauern jeweils eine Stunde, am Ende der Veranstaltung ist Zeit für Q&A eingeplant.

Meist gelesen

Themen