2021年4月20日
液晶(LC)被广泛部署在显示技术和光学纤维。从智能手机在你的口袋里,大屏幕电视,LCs随处可见,这种特殊的物质被发现在五彩缤纷的肥皂泡和某些生活组织。
但LCs绝不是仅限于使用在设备或电子设备。很长一段时间,科学家们一直在研究建立“积极向列”的可能性,活跃的LCs的特定类,包括自励的单位能够将化学或其他形式的能量转化为运动。管理适当的刺激时,科学家们发现,他们可以从不同的LCs生成一个可预测的响应,它允许聪明的设计,多功能材料系统,比如用来杀菌多相系统自我调节的能力和报告的存在和消灭病原体。亚博网站下载先前的研究已经表明,光模式可以被用来直接LCs拓扑缺陷的创建和运动,这可以作为货物航空公司或信号发射器,进一步提高材料的响应。
他们的研究结果发表在《华尔街日报》自然材料亚博网站下载2021年2月18日。工作是一个成功的几个研究小组之间的合作,包括教授胡安·德·巴勃罗,玛格丽特•Gardel Vincenzo维泰利亚伦晚餐芝加哥大学的教授和泽科比从斯坦福大学。
塑造良好定义的结构原则上在液体可以使工程的功能,否则只能在固体材料。亚博网站下载现有努力朝着这个目标通常依赖于多个组件或阶段,远离平衡,很难控制,从而限制了他们的应用程序。
当地活动引入这样的液体结构可以为范围广泛的应用程序开放的机会,例如,模拟细胞的行为。然而,操纵这些嵌入式或雕刻结构仍然是困难的。由于当地潜在的分子定向排列字段,拓扑缺陷LCs代表稳定非均匀结构,这可能允许灵活结构的嵌入到一个液体介质。
“积极LCs是一个新兴的领域,许多现象仍有待阐明和应用,“教授说张鲁伊,物理系助理教授,香港科大,是研究的合著者之一。“我们的研究调查不同有源LC系统,包括自然系统,如细胞殖民地,生物聚合物和细菌,以及合成系统,模拟生活中的适应性和自主行为。”
这项研究最近发表在《自然评论材料显示,不同类型的有源LC系统彼此都表现出惊人的相似之处,但更重要的是,这些系统对环境亚博网站下载具有高灵敏度,如界面事件,这使得他们潜在的可编程和自治为范围广泛的应用程序。
“界面事件的敏感性,如温度梯度和流体流动,可以利用检测的离子物种,气体,毒素,细菌,”注意到张。“通过工程相应的接口,我们可以传授这些LC系统瞬变活动,这将使这些自行的LCs的潜在应用,如候选人微反应器设计和有针对性的药”。
“我们知道这些活跃的材料是美丽的和有趣的,但亚博网站下载现在我们知道如何操作和使用他们的有趣的应用程序,“胡安·德·巴勃罗教授说,副总统和芝加哥大学的分子工程学教授,该研究的通讯作者说。“非常有前途”。
“活性材料是有前亚博网站下载途的,因为他们不需要实时通信、人工干预,和外部电源”,张先生说。张在未来,集团将继续与芝加哥集团合作探索的可能性,通过这些活性液晶逻辑操作,这可能会导致一个适用自治材料,可以计算基于他们的计算和采取必要的行动。“智能材料等的实现,我们不需要读医学的手册,和胶囊将决定多少剂量被释放,而体内;亚博网站下载或者你的窗口可以决定它的颜色,是否打开即使在灾难性事件包括电力停电”,张先生说。
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