NWO-I

NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/fom-historie/jaarverslagen/hoogtepunten/hoogtepunten2013/plastische-kristallen-bieden-uitzicht-op-nieuwe-fysica-en-materialen-nr-61/

Geprint op :
14 december 2018
11:48:28

Onderzoekers uit dit programma, werkzaam aan de Universiteit Utrecht, hebben ontdekt dat plastische kristallen gemaakt kunnen worden met behulp van staafvormige deeltjes. Plastische kristallen zijn de broertjes van de bekendere vloeibare kristallen. In plastische kristallen zijn langwerpige deeltjes op een regelmatig driedimensionaal rooster geordend, zoals in een vaste stof. De deeltjes kunnen echter ook vrij roteren, net als in een vloeistof. Dat komt omdat de deeltjes elektrisch geladen zijn, waardoor ze elkaar afstoten. Dat schept net genoeg bewegingsvrijheid om te kunnen draaien. Het resultaat is een bijzondere aggregatietoestand die tussen de vloeibare en vaste fase in zit. De stof is vast, maar tegelijkertijd zo bewegelijk dat sommige plastische kristallen inzakken onder hun eigen gewicht.

Glasfase
Het onderzoek leidde ook tot de creatie van een plastische glasfase. In deze fase kunnen deeltjes nog wel roteren, maar zitten ze niet in een regelmatig rooster. Toch gedraagt het materiaal zich als een vaste stof. De onderzoekers ontdekten dat het mogelijk is naar en van deze fase te schakelen met behulp van een elektrisch veld. Het elektrisch veld zorgt er allereerst voor dat de vrije rotaties verdwijnen. Onverwacht heeft dit ook tot gevolg dat de staafjes zich aan een regelmatig 3D-rooster conformeren. Het proces is omkeerbaar: zodra het elektrisch veld verdwijnt, keert de plastische glasfase terug.

Dit werk is verschenen in Nature Communications. Mogelijke toepassingen liggen op het gebied van beeldschermen (elektronische inkt), maar de nieuwe fase leidt ook al tot nieuwe inzichten over de rol van rotaties bij kristallisatie of de glasovergang.

====================

In deze afbeeldingen geeft g de richting van de zwaartekracht weer (bij de eerste twee afbeeldingen wijst de zwaartekracht naar voren, de afbeelding uit). E geeft de richting van het elektrisch veld weer.