Att skapa flytande kristaller som kan efterlikna de komplexa strukturerna hos fasta ämnen är ett viktigt steg framåt i
Den huvudsakliga egenskapen hos fasta kristaller som är bekant för många kemister och gemologer är symmetri.
Ivan Smalyukh, professor, Institutionen för fysik, CU Boulderoch senior författare till studien, förklarade att forskare delar in alla kända kristaller i sju huvudklasser, såväl som många andra underklasser – delvis baserat på deras atomers symmetri.
”Vi vet allt om alla möjliga symmetrier av fasta kristaller som kan återskapas. Det finns 230 totalt ”, förklarade seniorförfattaren till den nya studien.
Nu har han och hans kollegor kommit på ett sätt att skapade första flytande kristallerna som liknar monokliniska och ortorombiska - två av de sju huvudklasserna av fasta kristaller. Resultaten tillför lite mer ordning till den kaotiska vätskevärlden, sa han.
Traditionella flytande kristaller har intekomplexa strukturer av deras symmetriska former. Till exempel är de vanligaste flytande kristallerna gjorda av små stavformade molekyler. Forskare ville se om de kunde ändra på detta. Under de rätta förhållandena i laboratoriet skapade de en nematisk flytande kristallin vätska med symmetri som är väldigt lik den hos en solid monoklinisk kristall. Med andra ord skapade teamet ett material med de matematiska egenskaperna hos en lazulit- eller gipskristall, men deras material kunde flyta som en vätska.
Traditionell "nematisk" flytande kristall under ett mikroskop. Upphovsman: Smalyukh Lab.
Detta arbete öppnar upp olika möjligheter för att ändra displayteknik, vilket kan förbättra energieffektiviteten hos enheter som smartphones.
Forskare är fortfarande långt ifrån att skapa flytande kristaller som skulle återge hela spektrumet av fasta kristaller. Men den nya upptäckten för dem närmare framgång.
Läs mer
Spår av raketbränsle hittades på Saturnusmånen Rhea. Var kommer det ifrån?
Det största isberget i världen kollapsade, fragment rusade norrut. Är det farligt?
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda
Nematiska flytande kristaller eller nematiker -optiskt enaxliga flytande kristaller, har en långtgående orienteringsordning, är fria att röra sig. De kännetecknas av närvaron av mikrostrukturer i form av trådar, vars ändar antingen är fria eller anslutna till behållarens vägg där ämnet som studeras ligger.