Las pantallas holográficas ayudan a agregar una sensación tridimensional, y por lo tanto más realista, a lo que de otro modo aparecería como una imagen bidimensional. Ahora, investigadores en Japón han probado cómo puede funcionar esto a un nivel supramolecular; tales pruebas podrían conducir a pantallas mejoradas.

Comúnmente, no se puede superponer un cierto tipo de componente molecular que subyace a los cristales líquidos dispuestos helicoidalmente en sus imágenes de espejo molecular, al igual que una persona no puede superponer sus dos manos y hacer que coincidan exactamente sin voltear una. Las moléculas con esta propiedad se describen como "quirales". Algunos materiales hacen uso del principio de quiralidad para rotar la luz en un plano perpendicular a la dirección de la onda de luz. conocida como polarización circular. Comprender cómo funcionan estos materiales puede ayudar a los investigadores a desarrollar, por ejemplo, holografía avanzada o codificación óptica.

Los investigadores han postulado durante mucho tiempo que los ensamblajes moleculares helicoidales, al ser iluminado, emiten luz circularmente polarizada de una manera espacialmente anisotrópica que depende de la morfología tridimensional y la orientación de los conjuntos. Sin embargo, esta presunción de orientación no ha sido probada de manera concluyente a nivel molecular. Hacerlo debería ayudar a los investigadores a desarrollar pantallas mejoradas y comprender mejor los principios ópticos que subyacen a dichas pantallas.

En un estudio publicado recientemente en Revista de la Sociedad Química Estadounidense , Investigadores de la Universidad de Tsukuba demostraron la distribución espacial de la luz polarizada circularmente emitida por un ensamblaje molecular microesférico compuesto por un polímero quiral.

"Los polímeros constituyentes se agregan espontáneamente entre sí de manera helicoidal con una morfología microesférica simplemente por la difusión lenta de vapor de metanol en una solución de cloroformo del polímero quiral, "explica el profesor Yohei Yamamoto, autor principal. "Esto es esencial para impartir el máximo orden macroscópico a los conjuntos de polímeros, que es inalcanzable en solución o estados de película delgada ".

Las imágenes de microscopía óptica polarizada de las micropartículas revelaron la hélice, o en forma de espiral, estructura. De estas observaciones microscópicas, el equipo dedujo que la quiralidad a escala atómica del polímero definía el "sentido de las manos" o la dirección de la textura en espiral de las micropartículas. Tomar una sola micropartícula y observarla mientras la gira de varias maneras confirmó esta deducción.

"La distribución espacial de la fluorescencia polarizada circularmente de partículas individuales carece sustancialmente de simetría rotacional, ", dice el profesor Yamamoto." Esto es atribuible al apilamiento molecular anisotrópico tridimensional del polímero que constituye las micropartículas ".

Los organismos biológicos utilizan con frecuencia el apilamiento helicoidal para plegar proteínas o ácidos nucleicos (polímeros biológicos). Tal plegado puede ser útil en algoritmos informáticos, entrega de medicamentos, y otras tecnologías. Los investigadores podrían inspirarse en los hallazgos informados aquí para incorporar una lectura de color tridimensional en objetos a nanoescala. Mientras tanto, Los investigadores ahora tienen una nueva herramienta versátil para estudiar cómo se puede usar la estructura molecular para mejorar las propiedades espaciales de las pantallas de las computadoras. láseres y otras tecnologías cotidianas.