poleca:
Faza ciekłokrystaliczna stanowi odrębny stan skupienia materii, plasujący się pomiędzy stanem stałym (krystalicznym) a ciekłym. Wszystkie ciecze wykazują anizotropię na płaszczyznach styku, na przykład na powierzchni, gdzie ich cząsteczki stają się w nietypowy sposób uporządkowane pod względem pozycji i orientacji. W ciekłych kryształach zjawisko to jest szczególnie wyraźne. Ciekłe kryształy stanowią zatem idealne układy do badania efektów powierzchniowych i wpływu podłoża. Ze względu na swoje właściwości elektryczne i zdolność samoorganizowania się w cienkie warstwy ciekłe kryształy są powszechnie używane jako półprzewodniki organiczne.
Znane od około 30 lat dyskotyczne ciekłe kryształy, czyli kryształy cząsteczek o kształcie dysku, stanowią ciekawą podklasę tych materiałów. Fazy powstające w cienkich warstwach dyskotycznych ciekłych kryształów w pobliżu powierzchni ciała stałego wykazują uporządkowanie trójwymiarowe. Zaburzenie ich kruchej równowagi termodynamicznej powoduje przejście do ciekłokrystalicznej fazy masowej o uporządkowaniu dwuwymiarowym.
Za cel finansowanego ze środków UE projektu "Substrate-induced phases of discotic liquid crystals" (DISCO) przyjęto scharakteryzowanie struktury i właściwości termodynamicznych w tych fazach. Ponieważ fazy indukowane przez podłoże w układach dyskotycznych ciekłych kryształów rzadko udaje się zaobserwować doświadczalnie, badacze wybrali modelowy układ dyskotycznych ciekłych kryształów.
Wykorzystując rentgenografię strukturalną i mikroskopię sił atomowych, naukowcy zajęli się badaniem struktury i zmian strukturalnych w indukowanych przez podłoże fazach cienkich warstw dyskotycznych ciekłych kryształów. Zidentyfikowano fazę kryształu plastycznego o układzie tetragonalnym z kolumnami trójwymiarowymi i wykazano, że jej powstawanie i morfologia są niezależne od grubości warstw, ale zależne od czasu. Uzyskano też bezprecedensowy wynik w postaci przekształcania się dwuwymiarowej fazy ciekłokrystalicznej w trójwymiarową fazę kryształu plastycznego pod wpływem zdarzeń zarodkowania heterogenicznego inicjowanych przez ciało stałe stanowiące podłoże. Zjawisko to zaczyna występować po upływie co najmniej miesiąca.
Zarodkowanie heterogeniczne związane z przejściem fazowym między dowolnymi dwiema fazami na płaszczyznach styku faz lub powierzchniach jest znacznie częstsze od zarodkowania homogenicznego. Zjawisko to ma zastosowanie w produkcji wielu materiałów o znaczeniu przemysłowym, w tym farmaceutyków, dodatków spożywczych, stopów metali i elektroniki organicznej. Dotychczasowe wyniki projektu DISCO oraz dalsze prace zespołu nad wpływem faz indukowanych przez podłoże na właściwości materiałów będą zatem mieć istotne znaczenie dla projektowania i wytwarzania nowatorskich związków.
