Sciencemag.cz
Doporučujeme
Kapalné krystaly mohou mít rozmanitější uspořádání a blížit se tím „klasickým“ krystalům pevným. Díky tomu budoucí displeje nebo třeba chytrá okna nabídnou podstatně zajímavější vlastnosti a dokáží se světlem provádět dosud netušené triky.
Jak uvádějí výzkumníci z University of Colorado v Boulderu (hlavní autor práce Ivan Smalyukh), autoři studie se inspirovali prostě tím, že pevné krystaly se dělí podle jejich vnitřní symetrie do celkem 7 hlavních skupin a dále do řady podskupin. Celkem známe (nejen teoreticky, ale i dokážeme vyrobit) 230 symetrií pevných krystalů. U kapalných krystalů (respektive jejich podmnožiny, nematických krystalů) jsme různých symetrií naproti tomu dosud dokázali připravit jen několik. Nová studie toto množství rozšiřuje, protože mj. obsahuje návrh kapalných krystalů s jednoklonnou (monoclinic) a kosočtverečnou (orthorhombic) symetrií. Nejspíš bude možné připravit i celou řadu dalších typů a podtypů známých u pevných krystalů, „replikovat celé jejich spektrum“, jak praví průvodní tisková zpráva.
Jeden z použitých postupů zahrnoval např. smíchání dvou typů kapalných krystalů, kdy molekuly prvního měly tvar tyček, druhého ultratenkých disků. Za určitých podmínek se oba typy molekul prostoupily, stlačily a uspořádaly. Vznikla struktura připomínající pevný jednoklonný krystal. Takhle v přírodě krystalizuje např. sádrovec nebo lapis lazuli, kapalný krystal se ale dále choval i jako tekutina.
Vlastnosti takto připravených tekutých krystalů jsou navíc dynamické, tj. lze je měnit např. změnou teploty.
Jednoklonný kapalný krystal se dvěma symetriemi (zrcadlová rovina a osa rotace). Credit: Smalyukh Lab
DOI: 10.1038/s41586-021-03249-0 Wensink, H.H. et al. Thermally reconfigurable monoclinic nematic colloidal fluids. Nature 590, 268–274 (2021). doi.org/10.1038/s41586-021-03249-0
Zdroj: University of Colorado at Boulder / Phys.org
