La creazione di cristalli liquidi in grado di imitare le complesse strutture dei solidi è un importante passo avanti
La proprietà principale dei cristalli solidi che è familiare a molti chimici e gemmologi è la simmetria.
Ivan Smalyukh, Professore, Dipartimento di Fisica, CU Bouldere autore senior dello studio, ha spiegato che gli scienziati dividono tutti i cristalli conosciuti in sette classi principali, così come in molte altre sottoclassi, in parte in base alla simmetria dei loro atomi.
“Sappiamo tutto su tutte le possibili simmetrie di cristalli solidi che possono essere ricreati. Ce ne sono 230 in totale ", ha spiegato l'autore senior del nuovo studio.
Ora lui ei suoi colleghi hanno escogitato un modo per crearei primi cristalli liquidi che assomigliano a monoclino e ortorombico - due delle sette classi principali di cristalli solidi. I risultati aggiungono un po 'più di ordine al mondo caotico del fluido, ha detto.
I cristalli liquidi tradizionali non ne hannostrutture complesse delle loro forme simmetriche. Ad esempio, i cristalli liquidi più comuni sono costituiti da minuscole molecole a forma di bastoncino. Gli scienziati volevano vedere se potevano cambiare questa situazione. Nelle giuste condizioni in laboratorio, hanno creato un liquido cristallino nematico con una simmetria molto simile a quella di un cristallo solido monoclino. In altre parole, il team ha creato un materiale con le proprietà matematiche di un cristallo di lazulite o di gesso, ma il loro materiale potrebbe scorrere come un liquido.
Cristalli liquidi tradizionali "nematici" al microscopio. Credito: Smalyukh Lab.
Questo lavoro apre varie possibilità per cambiare le tecnologie di visualizzazione, che potrebbero migliorare l'efficienza energetica di dispositivi come gli smartphone.
Gli scienziati sono ancora lontani dal creare cristalli liquidi che riproducano l'intero spettro dei cristalli solidi. Ma la nuova scoperta li avvicina al successo.
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Cristalli liquidi nematici o nematici -cristalli liquidi otticamente uniassiali, hanno un ordine di orientamento a lungo raggio, sono liberi di muoversi. Sono caratterizzati dalla presenza di microstrutture sotto forma di filamenti, le cui estremità sono libere o collegate alla parete del contenitore in cui si trova la sostanza in esame.