Die einfache Vereinigung von Metallclustern und Flüssigkristallen
Flüssigkristalle bestehen aus Molekülen in einer Übergangsphase zwischen einem kristallinen Feststoff und einer isotropen Flüssigkeit. Die für Displays (LCD) gerne verwendeten Materialien werden im Bereich flacher verbrauchsarmer Displays langsam durch organische Leuchtdioden ersetzt, die weniger Energie verbrauchen. Weitere Verbesserungen können durch den Austausch der amorphen lichtemittierenden organischen Verbindungen durch stabile anorganische Leuchtstoffe (phosphoreszierende Materialien) mit LC-Eigenschaften erreicht werden. Flüssigkristallmaterialien sind leicht zu verarbeiten und in der Lage zu spontaner Selbstorganisation über große Flächen. Der erste Bericht über LC, mit Übergangsmetallclustern (Clustomesogene) wurde vor einigen Jahren veröffentlicht, und seit dem ist das Interesse an ihnen regelrecht explodiert. Das EU-finanzierte Projekt LH-NAN-LC (Luminescent hybrid nanomaterial showing liquid crystalline properties) wollte einen leuchtend roten anorganische Emitter im nahen Infrarotbereich (NIR) in eine LC-Matrix einführen. Die Wissenschaftler wählten die einen Nanometer großen achtflächigen Cluster auf Basis von Molybdän oder Rhenium als Gerüste aufgrund ihrer hervorragenden Lumineszenz. Sie werden durch festkörperchemische Verfahren bearbeitet, können aber, nachdem sie mit geeigneten organischen Molekülen solubilisiert und funktionalisiert wurden, hybride Nanomaterialien mit Selbstorganisationsfähigkeiten bilden. Clustomesogene werden typischerweise durch das Pfropfen von mesogenen Vermittlern auf der Oberfläche von anorganischen Einheiten oder durch Ersetzen anorganischer durch funktionelle organische Gegenkationen mit LC-Promotoren hergestellt. LH-NAN-LC entwickelte eine innovative und einfache Alternative, die Wirt-Gast-Komplexbildung und elektrostatische Wechselwirkungen ausnutzt. Die Wissenschaftler demonstrierten ihre Nutzbarkeit für den einfachen Entwurf von Struktur, um die gewünschten Eigenschaften in einer neuen Klasse von Flüssigkristallmaterialien zu erreichen. Mit einer Vielzahl von fortschrittlichen Techniken, bestätigte das Team die Herstellung von lumineszierenden nematischen oder diskotischen (LC-Typen) Hybrid-Flüssigkristallmaterialien. Da die nematische LC-Phase für Anwendungen am wichtigsten ist, bieten die Hybridmaterialien von LH-NAN-LC phantastische Möglichkeiten für Systeme, die stabile tiefrote oder rote NIR-Emission benötigen. Wissensbasiertes Design und Synthese versprechen die Entwicklung von Clustomesogenen für die unterschiedlichsten neuartigen Anwendungen in Optik, Elektronik, Biologie, Energie und Medizin.
