Badania przeprowadzone pod kierunkiem dra hab. Wiktora Lewandowskiego, prof. ucz., dowiodły możliwości uzyskania chiralnych nanomateriałów przy wykorzystaniu związku organicznego tworzącego fazę ciekłokrystaliczną. Badania te odpowiadają na rosnące zainteresowanie materiałami fotonicznymi zawierającymi metale, wykazującymi preferencyjną absorpcję światła spolaryzowanego kołowo prawo- lub lewoskrętnie. Stanowią także odpowiedź na ograniczoną dostępności tego typu materiałów w formie cienkich warstw.

Kluczowym elementem przeprowadzonych badań było zaprojektowanie oraz zsyntezowanie nowych związków organicznych. Jeden z nich stanowił matrycę do porządkowania nanocząstek złota w struktury helikalne, a drugi pozwalał na efektywne wymieszanie nanocząstek z matrycą. Proces wytwarzania cienkich warstw polegał na ogrzewaniu i chłodzeniu mieszaniny, co możliwe było na różnych podłożach. Uniwersalność tego procesu umożliwiła optymalizację składu mieszaniny, m. in. wielkości, kształtu oraz zawartości nanocząstek. Co istotne, dzięki ciekłokrystalicznym właściwościom materiału, możliwe było modyfikowanie jego właściwości optycznych poprzez zmianę temperatury podłoża, mechaniczne deformacje, czy zmianę topografii warstw.

Badania przeprowadzone zostały we współpracy z grupą prof. Luis M. Liz-Marzán (CIC biomaGUNE, Hiszpania) oraz z grupą prof. Carsten Rockstuhl (Institute of Theoretical Solid State Physics, Niemcy).

D. Grzelak, M. Tupikowska, D. Vila-Liarte, D. Beutel, M. Bagiński, S. Parzyszek, M. Góra, C. Rockstuhl, L. M. Liz-Marzán, W. Lewandowski, Liquid Crystal Templated Chiral Plasmonic Films with Dynamic Tunability and Moldability, Adv. Funct. Mater. 2022, 2111280.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202111280

 

Fig. 1. Model i mikrografia TEM helikalnych nanomateriałów.

 

Fig. 2. Wzór związku stanowiącego matrycę do porządkowania nanocząstek.

---