Исследователи из Института кристаллографии им. А.В. Шубникова разработала революционный метод управления ориентацией жидких кристаллов (ЖК), который открывает новые горизонты для создания оптических устройств будущего. Ученые смогли отделить тонкую полимерную пленку от исходной подложки, сохранив ее уникальные свойства, и использовать ее для ориентации новых слоев ЖК. Этот подход не только упрощает производство, но и значительно улучшает качество материалов, устраняя потери света и повышая стабильность.
Традиционно для ориентации жидких кристаллов используются специальные покрытия, например, азокрасители, которые поглощают часть света и могут снижать эффективность устройств. Новый метод позволяет «перевернуть» полимерную пленку, избавившись от поглощающего слоя, и перенести ее на любую поверхность, включая гибкие подложки. Это особенно важно для создания дифракционных линз, голографических элементов и дисплеев с улучшенной яркостью и контрастностью.
Эксперименты показали, что даже сложные пространственные структуры, например, линзы с микронным разрешением, идеально воспроизводятся на новой поверхности. Ученые подтвердили это с помощью микроскопии и спектроскопии, продемонстрировав, что пленка сохраняет свои свойства после переноса. Это открывает путь к созданию многослойных оптических систем с уникальными характеристиками, такими как ахроматические линзы или поляризационные фильтры.
Новый метод также решает проблему адгезии: полимерная пленка надежно фиксируется на подложке с помощью УФ-клея, что делает ее устойчивой к внешним воздействиям. Кроме того, исходная подложка с азокрасителем остается пригодной для повторного использования, что снижает затраты на производство.
Это достижение может найти применение в виртуальной и дополненной реальности, гибкой электронике и высокоточных оптических приборах. Исследователи уже работают над адаптацией технологии для промышленного использования, что в ближайшем будущем может привести к появлению более ярких, энергоэффективных и компактных устройств.
Исследование опубликовано в журнале «Жидкие кристаллы и их практическое использование».
Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.
