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Lenti multifocali con le ‘microgocce’ di cristalli liquidi

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Gocce microscopiche di cristalli liquidi sono state ottenute per la prima volta da parte dei ricercatori dell’Ino-Cnr di Napoli. Importanti le applicazioni nel solare fotovoltaico e nella fotografia grazie alla realizzazione di microlenti con focale variabile. Ordinati come un cristallo ma fluidi come un liquido, i cristalli liquidi in particolari condizioni si organizzano in fasi intermedie che presentano le caratteristiche dello stato liquido e di quello solido, peculiarità che ne hanno permesso un larghissimo impiego per la costruzione di oggetti tecnologici di uso quotidiano. Basti pensare agli Lcd, i display a cristalli liquidi, per l’appunto, impiegati nella maggior parte di televisori e monitor, ma anche cellulari, I-phone, I-Pad.

Ricercatori dell’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Ino-Cnr) di Napoli guidati da Pietro Ferraro, in collaborazione con l’Istituto di chimica e tecnologia dei polimeri del Cnr (Ictp-Cnr) e con il Dipartimento di scienze fisiche dell’Università Federico II di Napoli, hanno avviato una ricerca per manovrare i cristalli liquidi in maniera del tutto innovativa. I risultati ottenuti sono stati pubblicati e selezionati tra gli Hot Topics dalla prestigiosa rivista della Wiley ‘Advanced Functional Materials’. “Per la prima volta i cristalli liquidi sono stati frammentati in goccioline microscopiche che possono assemblarsi nuovamente in gocce più grandi tramite un processo reversibile”, spiega Simonetta Grilli dell’Ino-Cnr. “In particolare le ‘goccioline’ possono diventare microlenti con focale variabile in grado di offrire inaspettate soluzioni in fotografia, per mettere contemporaneamente a fuoco oggetti a diverse profondità, e nel fotovoltaico, per catturare la luce solare da qualunque angolazione con una lente di forma sferica. Altre applicazioni si aprono in sensoristica e nelle nano e biotecnologie”. “La ricerca è partita dall’idea di manovrare a piacimento piccole quantità di queste sostanze”, afferma Francesco Merola dell’Ino-Cnr. “Per concretizzarla abbiamo depositato delle

goccioline di cristallo liquido su un substrato di niobato di litio appositamente preparato e ricoperto con un particolare polimero, il polidimetilsiloxano, o pdms. Sfruttiamo una variazione di temperatura per generare il campo elettrico invece di applicarlo dall’esterno: nessuno, fino ad ora, aveva mai pensato a una tecnica del genere”. La scoperta è la conseguenza di una ricerca avviata presso l’Istituto Cnr di Napoli già da due anni e ha dato frutti significativi sia con pubblicazioni in riviste quali ‘Nature Nanotechnology’ e ‘Proceeding of National Academy of Science’, sia con brevetti internazionali. – Istituto nazionale di Ottica (Ino-Cnr), Istituto di chimica e tecnologia dei polimeri (Ictp-Cnr) e Università degli studi di Napoli Federico II – Frammentazione reversibile e autoassemblaggio di gocce di cristalli liquidi. Francesco Merola, Simonetta Grilli, Sara Coppola, Veronica Vespini, Sergio De Nicola, Pasquale Maddalena, Cosimo Carfagna, and Pietro Ferraro, Reversible Fragmentation and Self-Assembling of Nematic Liquid Crystal Droplets on Functionalized Pyroelectric Substrates, Advanced Functional Materials 22 (2012)). Fonte: CNR Consiglio Nazionale delle Ricerche

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