Cristales Fotónicos Líquidos Sintonizables Eléctricamente con Gran Contraste Dielectrico y Colores Estructurales Altamente Saturados

Resumen Se sintetizan partículas monodispersas de CeO 2 y CeO 2 @SiO 2 con tamaño y carga superficial controlables a gran escala mediante reacciones de poliol y sol-gel. Estas partículas y las partículas tradicionales de SiO 2 se dispersan en carbonato de propileno para formar tres tipos de cristales fotónicos líquidos (PCs) sintonizables eléctricamente. Debido a la relación intrínseca entre la intensidad del campo aplicado y la constante de la rejilla, estos PCs líquidos muestran varios colores estructurales a lo largo del espectro visible bajo diferentes campos eléctricos. Se encontró que el gran contraste dielectrico entre las partículas de CeO 2 o CeO 2 @SiO 2 y el carbonato de propileno proporcionará al PC líquido un amplio bandgap fotónico y colores altamente saturados con poca desvanecimiento de las intensidades de reflexión en el campo eléctrico, lo que aborda el problema del desvanecimiento del color de PCs anteriores con pequeño contraste dielectrico. Entre ellos, solo el PC líquido basado en CeO 2 @SiO 2 posee simultáneamente un amplio rango de sintonización y colores altamente saturados en sintonización eléctrica y angular. Mientras tanto, las partículas altamente dielectricas también brindan a este PC líquido una respuesta eléctrica más rápida, señales más reproducibles en el encendido-apagado y mejor estabilidad para un funcionamiento prolongado. Basado en este PC líquido, se fabrica una matriz de celdas eléctricas para mostrar patrones de píxeles dinámicos bajo un campo eléctrico programado, lo que revela su potencial para unidades de visualización en modo reflectante.