Η δημιουργία υγρών κρυστάλλων που είναι ικανοί να μιμούνται τις πολύπλοκες δομές των στερεών είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός
Η κύρια ιδιότητα των στερεών κρυστάλλων που είναι γνωστή σε πολλούς χημικούς και γεμολόγους είναι η συμμετρία.
Ivan Smalyukh, Καθηγητής, Τμήμα Φυσικής, CU Boulderκαι ανώτερος συγγραφέας της μελέτης, εξήγησε ότι οι επιστήμονες χωρίζουν όλους τους γνωστούς κρυστάλλους σε επτά κύριες κατηγορίες, καθώς και σε πολλές άλλες υποκατηγορίες - με βάση εν μέρει τη συμμετρία των ατόμων τους.
«Γνωρίζουμε τα πάντα για όλες τις πιθανές συμμετρίες στερεών κρυστάλλων που μπορούν να αναδημιουργηθούν. Υπάρχουν συνολικά 230 », εξήγησε ο ανώτερος συγγραφέας της νέας μελέτης.
Τώρα αυτός και οι συνάδελφοί του έχουν βρει έναν τρόπο δημιουργίαςοι πρώτοι υγροί κρύσταλλοι που μοιάζουν με μονοκλινικούς και ορθορομβικούς - δύο από τις επτά κύριες κατηγορίες στερεών κρυστάλλων. Τα ευρήματα φέρνουν λίγο περισσότερη τάξη στον χαοτικό ρευστό κόσμο, είπε.
Οι παραδοσιακοί υγροί κρύσταλλοι δεν έχουνσύνθετες δομές των συμμετρικών τους σχημάτων. Για παράδειγμα, οι πιο συνηθισμένοι υγροί κρύσταλλοι αποτελούνται από μικροσκοπικά μόρια σε σχήμα ράβδου. Οι επιστήμονες ήθελαν να δουν αν μπορούσαν να το αλλάξουν αυτό. Κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες στο εργαστήριο, δημιούργησαν ένα νηματικό υγρό κρυσταλλικό υγρό με συμμετρία που μοιάζει πολύ με αυτή ενός στερεού μονοκλινικού κρυστάλλου.Με άλλα λόγια, η ομάδα δημιούργησε ένα υλικό με τις μαθηματικές ιδιότητες ενός κρυστάλλου λαζουλίτη ή γύψου, αλλά το υλικό τους θα μπορούσε να ρέει σαν υγρό.
Παραδοσιακός «νηματικός» υγρός κρύσταλλος κάτω από μικροσκόπιο. Πίστωση: Smalyukh Lab.
Αυτή η εργασία ανοίγει διάφορες δυνατότητες για την αλλαγή τεχνολογιών οθόνης, οι οποίες θα μπορούσαν να βελτιώσουν την ενεργειακή απόδοση συσκευών όπως τα smartphone.
Οι επιστήμονες απέχουν ακόμη πολύ από τη δημιουργία υγρών κρυστάλλων που θα αναπαράγουν όλο το φάσμα των στερεών κρυστάλλων. Αλλά η νέα ανακάλυψη τους φέρνει πιο κοντά στην επιτυχία.
Διαβάστε περισσότερα
Ίχνη καυσίμων πυραύλων βρέθηκαν στο φεγγάρι του Κρόνου Rhea. Από πού προέρχεται;
Το μεγαλύτερο παγόβουνο στον κόσμο κατέρρευσε, θραύσματα έσπευσαν βόρεια. Είναι επικίνδυνο?
Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν
Νεματικοί υγροί κρύσταλλοι ή νηματικοί -οπτικά μονοαξονικοί υγροί κρύσταλλοι, έχουν μια σειρά προσανατολισμού μεγάλης εμβέλειας και είναι ελεύθεροι να κινούνται. Χαρακτηρίζονται από την παρουσία μικροδομών με τη μορφή νημάτων, τα άκρα των οποίων είτε είναι ελεύθερα είτε συνδέονται με το τοίχωμα του δοχείου στο οποίο βρίσκεται η υπό μελέτη ουσία.