Istraživači otkrivaju novi princip kretanja u tečnim kristalima

Istraživači otkrivaju novi princip kretanja u tečnim kristalima

Istraživački tim povezan sa UNIST-om je po prvi put otkrio novi princip kretanja u mikrosvetu, gde se objekti mogu kretati na usmeren način jednostavno menjajući svoje veličine periodično unutar supstance poznate kao tečni kristal.

Predvođeni profesorom Jonvoo Jeongom i njegovim istraživačkim timom na Odeljenju za fiziku na UNIST-u, ovo otkriće će imati dalekosežne implikacije u različitim istraživačkim oblastima, uključujući potencijalni budući razvoj minijaturnih robota. Rad je objavljen u časopisu Nature Communications.

U svom istraživanju, tim je primetio da se vazdušni mehurići unutar tečnog kristala mogu kretati u jednom pravcu tako što periodično menjaju svoju veličinu, suprotno simetričnom rastu ili kontrakciji koji se obično viđaju u mehurićima vazduha u drugim medijumima. Uvođenjem vazdušnih mehurića uporedivih po veličini sa ljudskom kosom u tečni kristal i manipulisanjem pritiskom, istraživači su uspeli da pokažu ovaj izuzetan fenomen.

Ključ ovog fenomena leži u stvaranju faznih defekata unutar strukture tečnog kristala pored vazdušnih mehurića. Ovi defekti narušavaju simetričnu prirodu mehurića, omogućavajući im da iskuse jednosmernu silu uprkos njihovom simetričnom obliku. Kako vazdušni mehurići variraju u veličini, gurajući i povlačeći okolni tečni kristal, oni se pokreću u doslednom pravcu, prkoseći konvencionalnim zakonima fizike.

Sung-Jo Kim, prvi autor studije, primetio je: „Ovo revolucionarno zapažanje pokazuje sposobnost simetričnih objekata da pokažu usmereno kretanje kroz simetrične pokrete, što je fenomen koji je ranije bio neviđen. On je dalje istakao potencijalnu primenljivost ovog principa na širok spektar složenih tečnosti izvan tečnih kristala.“

Profesor Jeong je prokomentarisao: „Ovaj intrigantan rezultat naglašava značaj kršenja simetrije u vremenu i prostoru u pokretanju kretanja na mikroskopskom nivou. Štaviše, obećava napredak istraživanja u razvoju mikroskopskih robota.“