Lenti multifocali con le ‘microgocce’ di cristalli liquidi

Lenti multifocali con le 'microgocce' di cristalli liquidi

 

Gocce microscopiche di cristalli liquidi sono state ottenute per la prima volta da parte dei ricercatori dell'Ino-Cnr di Napoli. Importanti le applicazioni nel solare fotovoltaico e nella fotografia grazie alla realizzazione di microlenti con focale variabile

 

Ordinati come un cristallo ma fluidi come un liquido, i cristalli liquidi in particolari condizioni si organizzano in fasi intermedie che presentano le caratteristiche dello stato liquido e di quello solido, peculiarità che ne hanno permesso un larghissimo impiego per la costruzione di oggetti tecnologici di uso quotidiano. Basti pensare agli Lcd, i display a cristalli liquidi, per l'appunto, impiegati nella maggior parte di televisori e monitor, ma anche cellulari, I-phone, I-Pad.

Ricercatori dell'Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Ino-Cnr) di Napoli guidati da Pietro Ferraro, in collaborazione con l'Istituto di chimica e tecnologia dei polimeri del Cnr (Ictp-Cnr) e con il Dipartimento di scienze fisiche dell'Università Federico II di Napoli, hanno avviato una ricerca per manovrare i cristalli liquidi in maniera del tutto innovativa. I risultati ottenuti sono stati pubblicati e selezionati tra gli Hot Topics dalla prestigiosa rivista della Wiley 'Advanced Functional Materials'.

"Per la prima volta i cristalli liquidi sono stati frammentati in goccioline microscopiche che possono assemblarsi nuovamente in gocce più grandi tramite un processo reversibile", spiega Simonetta Grilli dell'Ino-Cnr. "In particolare le 'goccioline' possono diventare microlenti con focale variabile in grado di offrire inaspettate soluzioni in fotografia, per mettere contemporaneamente a fuoco oggetti a diverse profondità, e nel fotovoltaico, per catturare la luce solare da qualunque angolazione con una lente di forma sferica. Altre applicazioni si aprono in sensoristica e nelle nano e biotecnologie".

"La ricerca è partita dall'idea di manovrare a piacimento piccole quantità di queste sostanze", afferma Francesco Merola dell'Ino-Cnr. "Per concretizzarla abbiamo depositato delle goccioline di cristallo liquido su un substrato di niobato di litio appositamente preparato e ricoperto con un particolare polimero, il polidimetilsiloxano, o pdms. Sfruttiamo una variazione di temperatura per generare il campo elettrico invece di applicarlo dall'esterno: nessuno, fino ad ora, aveva mai pensato a una tecnica del genere".

La scoperta è la conseguenza di una ricerca avviata presso l'Istituto Cnr di Napoli già da due anni e ha dato frutti significativi sia con pubblicazioni in riviste quali 'Nature Nanotechnology' e 'Proceeding of National Academy of Science', sia con brevetti internazionali.