Vědci vytvářejí tekuté krystaly velmi podobné jejich pevným protějškům

Vytvoření tekutých krystalů, které mohou replikovat složité struktury pevných látek, je důležitým krokem vpřed

vytváření tekutých materiálů. Výsledky práce vědců zveřejněné v časopisePřírodamůže jednoho dne vést k novým typům inteligentních oken a televizních nebo počítačových displejů. Budou nejen schopni měnit světlo, ale také jej ovládat jako nikdy předtím.

Hlavní vlastností pevných krystalů, kterou znají mnozí chemici a gemologové, je symetrie.

Ivan Smalyukh, profesor katedry fyziky, CU Bouldera hlavní autor studie vysvětlil, že vědci rozdělují všechny známé krystaly do sedmi hlavních tříd a také do mnoha dalších podtříd – částečně na základě symetrie jejich atomů. 

"Víme vše o všech možných symetriích pevných krystalů, které lze znovu vytvořit." Celkem jich je 230, “vysvětlil hlavní autor nové studie.

Nyní spolu se svými kolegy přišel na způsob, jak tvořitprvní tekuté krystaly, které se podobají monoklinickým a ortorombickým - dvě ze sedmi hlavních tříd pevných krystalů. Zjištění dodávají chaotickému tekutému světu trochu větší pořádek, řekl.

Tradiční tekuté krystaly nemajísložité struktury jejich symetrických tvarů. Například nejběžnější tekuté krystaly jsou vyrobeny z malých tyčovitých molekul. Vědci chtěli zjistit, zda to mohou změnit. Za správných podmínek v laboratoři vytvořili nematickou kapalně krystalickou kapalinu se symetrií, která je velmi podobná symetrii pevného monoklinického krystalu. Jinými slovy, tým vytvořil materiál s matematickými vlastnostmi krystalu lazulitu nebo sádry, ale jejich materiál mohl téci jako kapalina.

Tradiční „nematický“ tekutý krystal pod mikroskopem. S laskavým svolením: Smalyukh Lab.

Tato práce otevírá různé možnosti pro změnu zobrazovacích technologií, které by mohly zlepšit energetickou účinnost zařízení, jako jsou smartphony.

Vědci jsou stále daleko od vytváření tekutých krystalů, které by reprodukovaly celé spektrum pevných krystalů. Nový objev je ale přibližuje k úspěchu.

Přečtěte si více

Stopy raketového paliva byly nalezeny na Saturnově měsíci Rhea. Odkud to pochází?

Největší ledovec na světě se zhroutil, fragmenty se vrhly na sever. Je to nebezpečné?

Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí

Nematické tekuté krystaly nebo nematici -opticky jednoosé tekuté krystaly, které mají orientační pořadí na velké vzdálenosti, se mohou volně pohybovat. Vyznačují se přítomností mikrostruktur ve formě vláken, jejichž konce jsou buď volné, nebo spojené se stěnou nádoby, ve které je studovaná látka umístěna.