Группа физиков совершила прорыв в разработке «умных жидкостей» — материалов, чья внутренняя структура перестраивается при изменении температуры, сообщает университет Хиросимы (Япония).
Речь идет о нематических жидкокристаллических микроколлоидах. Проще говоря, это смесь: в особой текучей среде (нематическом жидком кристалле) распределены мельчайшие твердые частицы. Среда «задает тон»: ее упорядоченная структура заставляет частицы выстраиваться определенным образом, но при этом система остается жидкой и может менять конфигурацию, например, при нагревании или охлаждении.
Долгое время ключевым ограничением было то, что обычные микрочастицы вызывали сильные искажения и топологические дефекты в жидких кристаллах. Это приводило к необратимому слипанию и комкованию, мешая достижению равновесных, реконфигурируемых состояний.
Команда исследователей разработала улучшенный коллоид — пористые микростержни из диоксида кремния с «гладкой» поверхностью. Их размеры — 2−3 мкм в длину и 200−300 нм в диаметре. Поверхность стержней протравлена для придания пористости и покрыта перфторуглеродным слоем. Такие микростержни образуют плотные дисперсии, сохраняющие текучесть при изменении температуры. Исследование опубликовано в журнале Matter.
Подобные материалы однажды могут стать основой для реконфигурируемых оптических компонентов, которые потенциально изменят способы управления светом на экранах, обработки информации на фотонных чипах и обнаружения состояний на биомедицинских датчиках
Ранее Наука Mail рассказывала, что пищевой краситель помог ученым просветить ткани для медицины.
