Få mest muligt ud af carbon nanorør-flydende krystalkombinationer

Dispersioner af kulstofnanorør med flydende krystaller har tiltrukket sig stor interesse, fordi de baner vejen for at skabe nye materialer med tilføjede funktionaliteter. Nu, en undersøgelse offentliggjort i European Physical Journal E af Marina Yakemseva og kolleger ved Nanomaterials Research Institute i Ivanovo, Rusland, fokuserer på indflydelsen af ​​temperatur og nanorørkoncentration på de fysiske egenskaber af sådanne kombinerede materialer. Disse resultater kan have konsekvenser for optimering af disse kombinationer til ikke-displayapplikationer, sensorer eller eksternt stimulerede kontakter, og nye materialer, der reagerer på elektrisk, magnetiske, mekaniske eller endda optiske felter.

De ekstra funktionaliteter af disse sammensatte materialer opnås ved at kombinere selvorganiseringen af ​​en flydende krystal med egenskaberne af nanorør, som udviser en stor forskel i elektrisk og termisk ledningsevne mellem deres lange og korte akse. I dette studie, forfatterne fokuserede på de elektro-optiske og dielektriske egenskaber af ferroelektriske flydende krystal-flervægge kulstof nanorør kombinationer.

Specifikt, de undersøgte temperaturens indflydelse på det sammensatte materiales vigtigste fysiske egenskaber, såsom hældningsvinkel, spontan polarisering, responstid, viskositet, og styrken og frekvensen af ​​dens dielektriske afslapning. De fandt ud af, at alle dispersioner udviser de forventede temperaturafhængigheder med hensyn til deres fysiske egenskaber.

De undersøgte også afhængigheden af ​​fysiske egenskaber af nanorørkoncentration, som stadig er genstand for flere modstridende rapporter. For at øge koncentrationen af ​​nanorør, de observerede et fald i hældningsvinklen, men en stigning i spontan polarisering. Dette fænomen forklarer forstærkningen af ​​den såkaldte bilineære koblingskoefficient mellem hældningsvinkel og spontan polarisering. På trods af den øgede polarisering, de elektro-optiske responstider sænkes, hvilket tyder på en stigning i rotationsviskositeten langs vippekeglen. Dette fænomen tegner sig også for det observerede fald i dielektrisk afslapningsfrekvens for at øge nanorørkoncentrationen.