Dat het voormalig hoofd van de groep Functional Organic Materials and Devices afgelopen mei nog niet met emeritaat zou gaan, was al bekend. Afgelopen jaar kreeg Broer samen met Bert Meijer en Anja Palmans namelijk een grote TOP-PUNT-subsidie, waaraan hij de komende jaren een deel van zijn tijd zal besteden. Met de toekenning van de ERC Advanced Grant is nu helemaal duidelijk dat hij voorlopig nog niet op zijn lauweren zal rusten.

Sterker nog: hij zal de komende jaren meer tijd dan ooit kunnen besteden aan onderzoek. Zijn taken als hoofd van de vakgroep heeft hij de afgelopen periode namelijk al overgedragen aan zijn opvolger Albert Schenning. “Ik kan me nu meer met de studenten en promovendi bezighouden dan toen ik nog bestuurlijke taken had”, zegt Broer. “Ik heb zelfs de gelegenheid om weer het lab in te gaan - wellicht tot schrik van de studenten.”

Het wetenschappelijke leven van Broer draait om vloeibare kristallen, en het nieuwe project is daarop geen uitzondering. Zijn fascinatie met deze materialen, met eigenschappen die inzitten tussen vloeistoffen en vaste stoffen, stamt al uit de jaren tachtig. Voor Philips zocht hij destijds naar geschikte coatings voor glasvezels. Vloeibare kristallen leken hiervoor een goede kandidaat, maar dat bleek een doodlopende weg.

Toepassing van deze materialen in beeldschermen, de bekende lcd’s (liquid crystal displays), was daarentegen een doorslaand succes. Broer en zijn collega’s bij Philips bedachten een compensatielaag van vloeibare kristallen, die ervoor zorgt dat je het beeld ook goed kunt zien als je er onder een schuine hoek naar kijkt. “De door ons ontwikkelde materialen zitten tegenwoordig in vrijwel alle hoogwaardige lcd-tv’s en computerschermen”, zegt Broer. “Je kunt stellen dat dit het belangrijkste wapenfeit uit mijn carrière is. En dat ik op die manier mijn sporen verdiend heb met toepassingen in lcd-schermen, speelt ook weer een rol bij de toekenning van deze Europese topsubsidie.”

Bijzonder aan vloeibare kristallen is dat je de richting van de moleculen kunt veranderen, of de mate van ordening, door ze bloot te stellen aan een elektrische spanning, licht, of warmte. De oriëntatie van de moleculen ten opzichte van de polarisatie van het licht bepaalt de optische eigenschappen van het materiaal (meer in het bijzonder: of het de polarisatie van het licht draait, of onveranderd laat). De werking van lcd’s berust op die elektrisch schakelbare optische eigenschappen.

Maar vloeibare kristallen hebben nog meer in hun mars: als ze zijn opgebouwd uit bijvoorbeeld staafvormige moleculen, die in de zogeheten vloeibaar kristallijne toestand allemaal in dezelfde richting wijzen, dan neemt het materiaal in die richting meer ruimte in dan in de richtingen loodrecht daarop. Ga je vervolgens over naar een minder geordende toestand, dan krimpt het materiaal dus in de lengterichting, terwijl het uitzet in de andere richtingen. Op die manier creëer je beweging in het materiaal zelf. Het is die beweging waar Broer zich momenteel op richt, en waarmee hij zijn carrière van een mooi slotakkoord hoopt te voorzien.

Bart van Overbeeke maakte een filmpje van de op UV-licht reagerende folie.