Новый тип материалов превращает капли воды в кристаллы

Александр Березин — 22 января 2014 года, 14:25

Вновь обнаруженные жидкие кристаллы, вместо того чтобы избегать контакта с водой, как ЖК в ваших дисплеях, напротив, растворяются в ней.

Поместив такие кристаллы в эмульсию, а именно внутрь водных капель, расположенных в масле, учёные выяснили, что при достаточно высокой концентрации новые ЖК превращают капли в нечто похожее на кристаллы, буквально придавая капелькам воды формы, скорее свойственные бриллиантам.

Новые ЖК в колончатой (вверху) и нематической (ниже) фазах. Вставка показывает «жидкие нити». (Здесь и ниже иллюстрации PennU.)


Таким образом исследовательская группа во главе с Чун Ву Чоном (Joonwoo Jeong) из Пенсильванского университета (США) попыталась расширить общие представления о возможностях жидких кристаллов, но пока сама технология находится на уровне, соответствующем изученности ЖК для дисплеев где-то в 1970-х. Лиотропные жидкие кристаллы, в отличие от термотропных, по сути, только начинают проникать в мир технологий, но и на этом этапе они способны принести некоторую пользу.



Их особенность в том, что при изменении концентрации в эмульсии состояние таких ЖК резко меняется. Так, из нематической фазы они переходят в колончатую («жидкие нити»), а это уже совсем другие свойства. Кроме того, процессом можно управлять с помощью внешних воздействий.

В эмульсии новые ЖК придают водным каплям, в которых они растворены, внешние формы больше напоминающие грани кристаллов.


Все эти таланты свидетельствуют о том, что такие жидкие кристаллы можно использовать, к примеру, в биомедицине, где изменение их структуры, легко обнаруживаемое оптически, может стать сигналом, который нацелен на выявление заранее определённого протеина или других биологических макромолекул.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Подготовлено по материалам Пенсильванского университета.