Вчені відкривають революційний феномен у рідких кристалах

Дослідницька група з Ульсанського національного науково-технічного інституту (UNIST) під керівництвом професора Джону Чонга з кафедри фізики нещодавно відкрила новаторський принцип руху в мікроскопічному масштабі. Їхні висновки показують, що об’єкти можуть досягати спрямованого руху, просто періодично змінюючи свої розміри в рідкокристалічному середовищі. Це інноваційне відкриття має значний потенціал для багатьох галузей досліджень і може призвести до розробки мініатюрних роботів у майбутньому.

У своєму дослідженні команда помітила, що повітряні бульбашки в рідкому кристалі можуть рухатися в одному напрямку, періодично змінюючи свої розміри, на противагу симетричному зростанню або скороченню, яке зазвичай спостерігається в повітряних бульбашках в інших середовищах. Дослідники змогли продемонструвати це надзвичайне явище, ввівши в рідкий кристал повітряні бульбашки, розміром яких можна порівняти з людським волоссям, і регулюючи тиск.

Ключ до цього явища полягає в утворенні фазових дефектів у рідкокристалічній структурі поряд з бульбашками повітря. Ці дефекти порушують симетричну природу бульбашок, дозволяючи їм відчувати односпрямовану силу, незважаючи на їхню симетричну форму. Коли бульбашки повітря коливаються в розмірах, штовхаючи та тягнучи навколишній рідкий кристал, вони рухаються в постійному напрямку, порушуючи звичайні закони фізики.

Сунг-Джо Кім, перший автор дослідження, зауважив: «Це новаторське спостереження демонструє здатність симетричних об’єктів демонструвати спрямований рух через симетричні рухи — явище, яке раніше не бачили». Крім того, він підкреслив потенційну застосовність цього принципу до широкого спектра складних рідин, крім рідких кристалів.

Професор Джеонг прокоментував: «Цей інтригуючий результат підкреслює важливість порушення симетрії як у часі, так і в просторі для руху на мікроскопічному рівні. Крім того, це обіцяє просування досліджень у розробці мікроскопічних роботів».