Косяки молекулярных «рыб» улучшат экраны
Москва, 19:39, 21 Окт 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Ученые из Колорадского университета Боулдера использовали жидкие кристаллы для создания скручивающихся косяков молекулярных «рыб». Псевдочастицы помогут улучшить характеристики экранов.
«Рыбы» представляют собой краткие нарушения ориентаций молекул, составляющих раствор жидких кристаллов, сообщает eurekalert.org, приводя слова ведущего автора Хейли Сон. Выводы исследования опубликованы в Nature Communications.
Под микроскопом структуры кажутся живыми. Псевдочастицы могут кружить группами, менять направление и обходить препятствия, сталкиваясь с разными электрическими токами.
«Меняя напряжение, я управляю их движением, заставляю сформировать кластер. Они могут выстроиться в цепь, а потом опять собраться вместе», — сказала Сон.
Разработанная структура напоминает коралл. Команда надеется, что их миниатюрный риф ляжет в основу новых экранов смартфонов или видеоигр.
Жидкие кристаллы – основной компонент современных дисплеев.
«Наш проект сравним с многомиллиардными экранными технологиями, — сказал соавтор исследования, профессор Иван Смалюк. – Он может добавить новый спектр взаимодействия человека с компьютером».
Открытие было сделано случайно. Сон экспериментировала с новыми способами создания больших групп деформаций (солитонов) в растворах жидких кристаллов. Образцы состояли из квинтиллионов стержневидных молекул, напоминающих толпу на демонстрации. Обычно участники движутся, не мешая друг другу. Но определенные параметры раствора заставляют их сближаться.
«Мы можем вызвать у жидких кристаллов фрустрацию», — сказал Смалюк.
Для компенсации состояния в растворе формируются карманы, куда входят молекулы, сгибаясь и скручиваясь необычным образом. Движение этих солитонов меняется.
«Представьте себе стадион с волной из болельщиков, — сказала Сон. – Она движется, потому что люди решают, как держать руки».
Приостановив эксперимент, авторы столкнулись с уходом солитонов. При определенных условиях они взаимодействовали друг с другом, непредсказуемо влияя на траектории и создавая новые направления движения. Поведение солитонов создает основу для новых интерактивных экранных технологий.
