在博尔德的科罗拉多大学的团队设计了新型液晶,镜子的复杂结构固体晶体——前进的一大步,建筑流动的材料可以匹配的丰富多彩的多样性形式出现在矿物质和宝石,从天蓝石黄玉。欧洲杯足球竞彩
集团的发现,今天发表在《华尔街日报》自然,总有一天会导致新型的智能窗户,电视或电脑显示器可以弯曲和控制前所未有的光。
结果归结为固体晶体的性质,熟悉许多化学家和宝石学家:对称。
伊凡Smalyukh,物理系教授铜博尔德解释说,科学家分类所有已知晶体成七大类,加上更多的子类,部分基于其内部原子的“对称操作”。换句话说,有多少种方法你可以坚持一个虚构的镜子里面的晶体或旋转它,仍然看到相同的结构,认为这种分类系统的表演的32味道但矿物质。
然而,迄今为止,科学家们还没能创建液晶——流动的材料被发现在大多数现代显示技术,在相同的风格。欧洲杯足球竞彩
“我们了解所有可能的固态晶体的对称性,我们可以使。有230人,”Smalyukh说,新研究的资深作者也是可再生能源和可持续能源研究所的研究员在铜博尔德(RASEI)。“向列液晶时,在大多数显示器,我们只有几到目前为止已经证明了。”
也就是说,直到现在。
在他们的最新发现,Smalyukh和他的同事们想出了一个方法来设计类似第一液晶单斜和斜方晶体,两个的七大类固体晶体。他说,这些发现带来更多的液体的混乱世界。
“有很多可能的类型的液晶,但是,到目前为止,很少被发现,“Smalyukh说。“这是好消息,因为有很多的学生更多的发现。”
对称性在行动
理解对称的晶体,首先你的身体照片。如果你把一个巨大的镜子中间运行你的脸,你会看到一个反射(或多或少)像同一个人。
固体晶体有相似的属性。立方晶体,包括钻石和黄铁矿,例如,由原子排列的形状完美的多维数据集。他们有很多的对称操作。
“如果你旋转90度或180度在许多特殊晶体的轴,例如,所有的原子保持在正确的地方,”Smalyukh说。
但也有其他类型的晶体。单斜晶体内的原子,它包括石膏或天蓝石,被安排在一个形状看起来像一个倾斜的列。翻转或旋转这些晶体所有你想要的,他们仍然只有两个截然不同的对称性——一个镜像平面和一个180度旋转,轴或对称,可以看到水晶绕轴旋转和注意到它看起来相同的每180度。科学家称之为“low-symmetry”状态。
传统的液晶,然而,不显示这些复杂的结构。举例来说,最常见的液晶分子是由微小的杆状。在显微镜下,他们往往喜欢干面条面条扔进锅,Smalyukh说。
“当事情可以流他们通常不会表现出如此低的对称性,”Smalyukh说。
在液体
他和他的同事们想知道他们可以改变这种状况。首先,团队融合两种不同的液晶。第一个是常见的类杆状的分子组成。第二次是由粒子形状像超薄磁盘。欧洲杯猜球平台
当研究人员将他们结合在了一起,他们注意到一些奇怪的现象:在合适的条件下在实验室里,这两个类型的晶体,相互挤压,改变他们的方向和安排。
最终的结果是向列液晶流体与对称,看起来很像一个坚实的单斜晶体。分子内显示一些对称,但只有一个镜像平面和一个180度的旋转轴心。
创造了,换句话说,一个材料的数学属性天蓝石或石膏晶体,但他们可以像液体一样流动。
“我们问一个非常基本的问题:有什么方法可以把秩序和流动性在单一材料——“Smalyukh说。
团队的创作是动态的:如果你液晶加热或冷却下来,例如,可以演变成彩虹的不同结构,每个都有自己的属性,表示Haridas Mundoor,新论文的作者。这很方便工程师。
”这提供了一条不同的道路,可以修改显示技术,这可能会提高能源效率在智能手机等设备的性能,”博士后研究员Mundoor说铜博尔德。
他和他的同事们仍远不及液晶,可以复制的全谱固体晶体。但是新的纸让他们比以往更——好消息的粉丝闪亮的东西到处都是。
新论文的其他合作者包括Jin-Sheng (Jason)吴,研究生铜博尔德,即大学的Wensink Paris-Saclay。
编译的采访、文章和新闻在去年。欧洲杯猜球平台
