나노기술 및 정책 정보

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우리가 일상생활에서 사용하는 많은 전자장치(노트북, 휴대폰, 평면스크린 TV, 디지털시계 및 계산기)는 광학 디스플레이에 액정을 사용함. 액정의 응용분야는 디스플레이에만 국한되지 않고 다양함. 조정 가능한 액정필터, 광학파장 판, 카메라 렌즈, 빔조정 장치, 공간 광변조기 및 무선통신을 위한 재구성 가능한 안테나 등이 있음. 길쭉한 액정분자의 전기장 유도 배향전이는 기술의 핵심임. 적용된 전압을 변경하면 액정의 방향과 색상과 같은 속성이 바뀌게 됨. 배향된 액정은 다양한 유기 및 무기 도펀트에 장거리 정렬을 유도할 수 있음. 가장 간단한 경우, 액정 호스트에서 다색성 염료와 같은 도펀트를 용해시켜, 빛의 편광에 상대적인 방향에 따라 도펀트는 다른 색상의 빛을 흡수함. 전기장을 인가하여 액정(‘호스트’)의 방향을 바꾸고, 액정 호스트는 도펀트('게스트')와의 상호작용을 통해 게스트의 방향을 조정함. 결과적으로 액정 호스트의 방향을 변경하여 도펀트의 방향을 제어 할 수 있음. 이 효과를 게스트-호스트 효과라고 함.

센트럴 코네티컷 주립대학교(Central Connecticut State University) 연구팀이 기존 게스트-호스트 효과와 완전히 반대되는 전기 광학 효과에 대한 실험적 관찰을 보고했음. 외부 필드에 의해 전환되는 강유전성 나노입자가 액정의 전환을 매개한 것임. 결과적으로, 액정에 분산된 강유전성 나노입자에 의해 액정의 배향전이가 제어될 수 있음. 연구팀의 연구결과는 그러한 시스템에서 이전에는 관찰되지 않은 네마틱 액정에서 강유전성 나노물질의 극단적인 거동을 보여줌.

본 연구 성과는 ‘Nanoscale’ ("Inverse “guest–host” effect: ferroelectric nanoparticles mediated switching of nematic liquid crystals") 지에 게재됨