Flytande kristaller är material som flyter som vätskor men har kristallstrukturen. De används i en mängd olika applikationer, inklusive flytande kristallskärmar (LCD), eftersom de enkelt kan växlas från ett klart till ett grumligt tillstånd genom att applicera ett elektriskt fält.
Den nya studien, publicerad i tidskriften Nature, visar att genom att tillsätta små mängder av vissa polymerer till flytande kristaller är det möjligt att få dem att ändra form på ett kontrollerat sätt. Forskarna kunde få flytande kristaller att bilda droppar, stavar och andra former, och växla mellan dessa former genom att ändra temperaturen eller det elektriska fältet.
Denna upptäckt har potential att revolutionera ett brett spektrum av tekniker. Det kan till exempel användas för att skapa nya optiska enheter som kan ändra form vid behov, såsom adaptiva linser eller omkopplingsbara speglar. Det kan också användas för att utveckla självläkande material som kan reparera sig själva genom att ändra form, eller dynamiska displayer som kan ändra sina bilder eller färger i realtid.
"Vi är väldigt glada över potentialen i denna upptäckt", säger studiens huvudförfattare Quan Li, en doktorand vid institutionen för materialvetenskap och teknik vid UC Berkeley. "Vi tror att det kan öppna upp nya möjligheter för ett brett spektrum av tillämpningar."
Forskarna arbetar nu för att förstå den underliggande fysiken för detta fenomen och att utforska andra sätt att kontrollera de formskiftande egenskaperna hos flytande kristaller.
"Vi har precis börjat skrapa på ytan av vad som är möjligt med den här nya tekniken", säger seniorförfattaren professor Nitin Goloksuz, materialvetare och ingenjör vid UC Berkeley. "Vi är ivriga att se vilka nya och innovativa applikationer som kan utvecklas."
Studien stöddes av National Science Foundation och Camille and Henry Dreyfus Foundation.
