Tutkijat luovat nestekiteitä, jotka ovat hyvin samanlaisia ​​kuin kiinteät kollegansa

Nestekiteiden luominen, jotka kykenevät jäljittelemään kiinteiden aineiden monimutkaisia rakenteita, on tärkeä askel eteenpäin

luomalla nestemäisiä materiaaleja. Tiedemiesten työn tulokset julkaistiin lehdessäLuontovoi jonain päivänä johtaa uudentyyppisiin älyikkunoihin ja televisio- tai tietokoneen näyttöihin. He voivat paitsi muuttaa valoa myös hallita sitä kuin koskaan ennen.

Kiinteiden kiteiden tärkein ominaisuus, joka on tuttu monille kemisteille ja gemologeille, on symmetria.

Ivan Smalyukh, professori, fysiikan laitos, CU Boulderja tutkimuksen vanhempi kirjoittaja, selitti, että tiedemiehet jakavat kaikki tunnetut kiteet seitsemään pääluokkaan sekä moniin muihin alaluokkiin - perustuen osittain niiden atomien symmetriaan. 

”Me tiedämme kaikki kiinteiden kiteiden kaikki mahdolliset symmetriat, jotka voidaan luoda uudelleen. Niitä on kaikkiaan 230 ”, selitti uuden tutkimuksen vanhempi kirjoittaja.

Nyt hän ja hänen kollegansa ovat keksineet tavan luodaensimmäiset nestekiteet, jotka muistuttavat monokliinisiä ja ortorombisia - kaksi seitsemästä kiinteiden kiteiden pääluokasta. Tulokset lisäävät hieman enemmän järjestystä kaoottiseen nestemaailmaan, hän sanoi.

Perinteisissä nestekiteissä ei olesymmetristen muotojensa monimutkaisia ​​rakenteita. Esimerkiksi yleisimmät nestekiteet on tehty pienistä sauvan muotoisista molekyyleistä. Tiedemiehet halusivat nähdä, voisivatko he muuttaa tämän. Oikeissa olosuhteissa laboratoriossa he loivat nemaattisen nestekidenesteen, jonka symmetria on hyvin samanlainen kuin kiinteän monokliinisen kiteen. Toisin sanoen ryhmä loi materiaalin, jolla on lazuliitin tai kipsikiteen matemaattiset ominaisuudet, mutta niiden materiaali voi virrata kuin neste.

Perinteinen "nemaattinen" nestekide mikroskoopilla. Luotto: Smalyukh Lab.

Tämä työ avaa useita mahdollisuuksia vaihtaa näyttötekniikkaa, mikä voi parantaa älypuhelinten kaltaisten laitteiden energiatehokkuutta.

Tutkijat eivät ole vielä kaukana sellaisten nestekiteiden luomisesta, jotka toistaisivat kiinteiden kiteiden koko spektrin. Mutta uusi löytö tuo heidät lähemmäksi menestystä.

Lue lisää

Rakettipolttoaineen jälkiä löydettiin Saturnuksen kuusta Rhea. Mistä se tulee?

Maailman suurin jäävuori romahti, palaset ryntäsivät pohjoiseen. Onko se vaarallista?

Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille

Nematiset nestekiteet tai nematiikat -optisesti yksiaksiaaliset nestekiteet, niillä on pitkän kantaman suuntausjärjestys ja ne voivat liikkua vapaasti. Niille on tunnusomaista mikrorakenteiden läsnäolo filamenttien muodossa, joiden päät ovat joko vapaita tai liitetty astian seinämään, jossa tutkittava aine sijaitsee.