De creatie van vloeibare kristallen die de complexe structuren van vaste stoffen kunnen repliceren is een belangrijke stap voorwaarts
De belangrijkste eigenschap van vaste kristallen die veel chemici en edelsteenkundigen kennen, is symmetrie.
Ivan Smalyukh, hoogleraar, afdeling natuurkunde, CU Boulderen senior auteur van de studie, legde uit dat wetenschappers alle bekende kristallen in zeven hoofdklassen verdelen, evenals vele andere subklassen - gedeeltelijk gebaseerd op de symmetrie van hun atomen.
“We weten alles over alle mogelijke symmetrieën van vaste kristallen die kunnen worden nagemaakt. Er zijn in totaal 230 ”, legt de senior auteur van de nieuwe studie uit.
Nu hebben hij en zijn collega's een manier bedacht om te creërende eerste vloeibare kristallen die op monoklien en orthorhombisch lijken - twee van de zeven hoofdklassen van vaste kristallen. De bevindingen voegen wat meer orde toe aan de chaotische vloeistofwereld, zei hij.
Traditionele vloeibare kristallen hebben dat nietcomplexe structuren van hun symmetrische vormen. De meest voorkomende vloeibare kristallen zijn bijvoorbeeld gemaakt van kleine staafvormige moleculen. Wetenschappers wilden kijken of ze dit konden veranderen. Onder de juiste omstandigheden in het laboratorium creëerden ze een nematische vloeibaar-kristallijne vloeistof met een symmetrie die sterk lijkt op die van een vast monoklien kristal. Met andere woorden, het team creëerde een materiaal met de wiskundige eigenschappen van een lazuliet- of gipskristal hun materiaal zou kunnen stromen als een vloeistof.
Traditioneel "nematisch" vloeibaar kristal onder een microscoop. Krediet: Smalyukh Lab.
Dit werk opent verschillende mogelijkheden voor het veranderen van weergavetechnologieën, die de energie-efficiëntie van apparaten zoals smartphones kunnen verbeteren.
Wetenschappers zijn nog ver verwijderd van het maken van vloeibare kristallen die het volledige spectrum van vaste kristallen zouden reproduceren. Maar de nieuwe ontdekking brengt hen dichter bij succes.
Lees verder
Sporen van raketbrandstof werden gevonden op Saturnusmaan Rhea. Waar komt het vandaan?
De grootste ijsberg ter wereld stortte in, fragmenten snelden naar het noorden. Is het gevaarlijk?
Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen
Nematische vloeibare kristallen of nematica -optisch uniaxiale vloeibare kristallen, hebben een oriënterende ordening op lange afstand, zijn vrij om te bewegen. Ze worden gekenmerkt door de aanwezigheid van microstructuren in de vorm van filamenten waarvan de uiteinden ofwel vrij zijn ofwel verbonden zijn met de wand van de houder waarin de onderzochte stof zich bevindt.