Nu har ett team av forskare från University of California, Berkeley och University of California, Santa Barbara, genomfört en serie experiment och datorsimuleringar som belyser hur ordning först uppträder i flytande kristaller. Deras resultat, publicerade i dag i tidskriften Nature Physics, ger en detaljerad bild av processen genom vilken dessa material övergår från ett oordnat tillstånd till ett ordnat.
"Vi kunde visa att ordningen av flytande kristaller sker i en serie av steg", säger studiens huvudförfattare Daniel Beller, doktorand vid Institutionen för materialvetenskap och teknik vid UC Berkeley. "Först bildar molekylerna små, lokala kluster som är slumpmässigt orienterade. Sedan börjar dessa kluster att smälta samman och anpassa sig till varandra tills hela vätskan blir en enhetlig, ordnad fas."
Forskarna observerade denna process genom att kombinera två olika experimentella tekniker:polariserad optisk mikroskopi och röntgenspridning. Polariserad optisk mikroskopi tillåter forskare att visualisera orienteringen av flytande kristallmolekylerna, medan röntgenspridning ger information om molekylernas struktur och arrangemang. Genom att kombinera dessa två tekniker kunde forskarna få en helhetsbild av beställningsprocessen.
Resultaten av denna studie ger nya insikter om det grundläggande beteendet hos flytande kristaller och kan få konsekvenser för utvecklingen av ny teknik, såsom LCD-skärmar och sensorer.
"Att förstå mekanismerna för ordning av flytande kristaller är avgörande för att utveckla nya material som kan användas i en mängd olika applikationer", säger seniorförfattaren Nitash Balsara, professor i materialvetenskap och teknik vid UC Berkeley. "Denna studie ger en grund för framtida arbete inom detta område och kan hjälpa till att leda till utvecklingen av nya flytande kristall-baserade teknologier."
