Was sind cholesterische Flüssigkristalle?
Cholesterische Flüssigkristalle sind eine Art von Flüssigkristallen, die aus einem Molekül mit einer speziellen Helixstruktur bestehen. Diese Helixstruktur sorgt dafür, dass die Moleküle in einer spiralförmigen Anordnung angeordnet sind. Dadurch entsteht ein Material, das sowohl flüssige als auch kristalline Eigenschaften aufweist.
Cholesterische Flüssigkristalle sind in der Natur weit verbreitet. So kommen sie beispielsweise in einigen Pflanzen vor. Auch in Tieren können sie gefunden werden, beispielsweise in der Iris des Auges. In der Technologie und Medizin werden cholesterische Flüssigkristalle jedoch künstlich hergestellt.
Eigenschaften von cholesterischen Flüssigkristallen
Cholesterische Flüssigkristalle haben einige besondere Eigenschaften. So reagieren sie beispielsweise auf äußere Einflüsse wie elektrische oder magnetische Felder. Auch können sie Farben reflektieren und verändern, wenn sie auf bestimmte Weise gedreht werden.
Ein weiterer Vorteil von cholesterischen Flüssigkristallen ist ihre Selbstorganisation. Die Moleküle ordnen sich von selbst zu einer spiralförmigen Struktur an, ohne dass hierfür zusätzliche Energie benötigt wird. Dadurch sind sie besonders einfach herzustellen.
Anwendungen in der Technologie und Medizin
Cholesterische Flüssigkristalle finden ihre Anwendung in vielen Bereichen der Technologie und Medizin. So werden sie beispielsweise in Displays von Smartphones und Tablets eingesetzt, um Farben zu generieren.
In der Medizin können cholesterische Flüssigkristalle als Wirkstoffträger eingesetzt werden. Hierbei werden die Moleküle des Wirkstoffs in die spiralförmige Struktur des Materials eingebunden. Dadurch können sie gezielt im Körper freigesetzt werden.
Beispiel: Cholesterischer Flüssigkristall als Sensormaterial
Ein Beispiel für die Anwendung von cholesterischen Flüssigkristallen als Sensormaterial sind sogenannte Cholesteric Liquid Crystal (CLC) Sensoren. Diese Sensoren können beispielsweise in der Gasdetektion eingesetzt werden.
Hierbei wird ein cholesterischer Flüssigkristall mit einem spezifischen Gas in Kontakt gebracht. Durch die Interaktion des Gases mit dem Material verändert sich die Struktur des cholesterischen Flüssigkristalls, und es kommt zu einer Änderung der Farbe. Auf diese Weise können Gase detektiert werden.
