Quebramiento espontáneo de la simetría quiral en la fase nemática fluido-helicónica polar

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física de la materia condensada
• Física de la materia blanda

Sus antecedentes:

• La ruptura espontánea de la simetría del espejo y el orden polar son raros en los fluidos.
• Estos fenómenos se han observado por separado en cristales líquidos nemáticos, pero no simultáneamente.
• Las moléculas achirales generalmente no forman estructuras quirales.

Objetivo del estudio:

• Informar la observación simultánea de la quiralidad espontánea y el orden polar en un fluido.
• Para investigar un nuevo arreglo helicónico en la fase nemática ferroeléctrica.
• Explorar las propiedades y los mecanismos subyacentes de esta fase nemática ferroeléctrica quiral.

Principales métodos:

• Utilizó bloques de construcción achirales para formar estructuras supramoleculares.
• Investigó la fase de cristal líquido nemático ferroeléctrico.
• Caracterizó la estructura helicónica y sus propiedades ópticas.

Principales resultados:

• Las moléculas achirales se autoensamblan en una estructura helicónica dentro de la fase nemática ferroeléctrica.
• La fase resultante exhibió un orden polar espontáneo y quiralidad.
• Se encontró que el tono de la estructura helicónica estaba en el espectro de luz visible, lo que permite la reflexión selectiva.
• La reflexión selectiva era controlable a través de la temperatura o campos eléctricos débiles.

Conclusiones:

• Las moléculas achirales pueden formar estructuras polares y quirales simultáneamente en una fase de cristal líquido nemático ferroeléctrico.
• Esta fase nemática ferroeléctrica quiral ofrece propiedades ópticas ajustables.
• Las interacciones eléctricas que inducen orientaciones de dipolo no colineas son clave para este fenómeno.