การสร้างผลึกเหลวที่สามารถจำลองโครงสร้างที่ซับซ้อนของของแข็งได้ถือเป็นก้าวสำคัญ
คุณสมบัติหลักของผลึกแข็งที่นักเคมีและนักอัญมณีศาสตร์หลายคนคุ้นเคยคือความสมมาตร
Ivan Smalyukh ศาสตราจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ CU Boulderและผู้เขียนอาวุโสของการศึกษานี้ อธิบายว่านักวิทยาศาสตร์แบ่งผลึกที่รู้จักทั้งหมดออกเป็น 7 คลาสหลัก รวมถึงคลาสย่อยอื่นๆ อีกมากมาย โดยส่วนหนึ่งขึ้นอยู่กับความสมมาตรของอะตอมของพวกมัน
“ เรารู้ทุกอย่างเกี่ยวกับความสมมาตรที่เป็นไปได้ทั้งหมดของผลึกแข็งที่สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้ มีทั้งหมด 230 คน” ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษาใหม่อธิบาย
ตอนนี้เขาและเพื่อนร่วมงานได้คิดหาวิธีสร้างผลึกเหลวชนิดแรกที่มีลักษณะคล้ายโมโนคลินิกและออโธมอร์บิกซึ่งเป็นผลึกของแข็งสองในเจ็ดประเภทหลัก การค้นพบนี้ช่วยเพิ่มระเบียบให้กับโลกของไหลที่สับสนวุ่นวายอีกเล็กน้อยเขากล่าว
ผลึกเหลวแบบดั้งเดิมไม่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนของรูปร่างสมมาตร ตัวอย่างเช่น ผลึกเหลวที่พบมากที่สุดประกอบด้วยโมเลกุลที่มีรูปร่างคล้ายแท่งเล็กๆ นักวิทยาศาสตร์ต้องการดูว่าพวกเขาสามารถเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้ได้หรือไม่ พวกเขาสร้างของเหลวผลึกเหลวแบบ nematic ที่มีความสมมาตรซึ่งคล้ายกับผลึก monoclinic ที่เป็นของแข็งมาก กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทีมงานได้สร้างวัสดุที่มีคุณสมบัติทางคณิตศาสตร์ของผลึก lazulite หรือยิปซั่ม แต่ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมในห้องปฏิบัติการ วัสดุของพวกมันสามารถไหลได้เหมือนของเหลว
ผลึกเหลว "nematic" แบบดั้งเดิมภายใต้กล้องจุลทรรศน์ มารยาท: Smalyukh Lab
งานนี้เปิดโอกาสที่หลากหลายสำหรับการเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีการแสดงผลซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอุปกรณ์เช่นสมาร์ทโฟน
นักวิทยาศาสตร์ยังคงห่างไกลจากการสร้างผลึกเหลวที่จะสร้างผลึกของแข็งแบบเต็มสเปกตรัม แต่การค้นพบใหม่ทำให้พวกเขาเข้าใกล้ความสำเร็จมากขึ้น
อ่านเพิ่มเติม
พบร่องรอยของเชื้อเพลิงจรวดบนดวงจันทร์เรอาของดาวเสาร์ มันมาจากไหน?
ภูเขาน้ำแข็งที่ใหญ่ที่สุดในโลกถล่มเศษชิ้นส่วนพุ่งไปทางเหนือ เป็นอันตรายหรือไม่?
การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด
Nematic liquid crystals หรือ nematics -ผลึกเหลวแกนเดียวแบบออปติกมีลำดับทิศทางระยะยาวมีอิสระที่จะเคลื่อนย้าย พวกเขามีลักษณะเฉพาะด้วยการปรากฏตัวของโครงสร้างจุลภาคในรูปแบบของเธรดซึ่งปลายทั้งสองจะว่างหรือเชื่อมต่อกับผนังของภาชนะที่มีสารอยู่ระหว่างการศึกษา