韓國科學技術院科學家查明液晶缺陷層的形態(tài)相變過程,。韓國科學技術院(KAIST)下屬的納米科技研究院的尹東基教授稱,,他所在的研究團隊已經(jīng)查明液晶缺陷層的形態(tài)相變過程,,借此或可揭示宇宙構造原理。該項研究成果Morphogenesis of liquid crystal topological defects during the nematic-smectic A phase transition于5月30日在國際頂尖學術雜志《自然》的子刊“自然通訊”(Nature Communications)在線發(fā)表,。研究團隊通過在水上制造較薄的液晶膜來使液晶分子能夠自由移動。
在該環(huán)境下,,如果溫度發(fā)生變化,,則構成結(jié)構體的分子與分子間發(fā)生相互作用,因為這種液晶缺陷的拓撲相變現(xiàn)象相較于基板上的表面效果更為明顯,,所以可以持續(xù)進行觀察,。如果對該相變過程進行細致觀察的話,,就可以通過這種中間態(tài)的缺陷構造,逆向查找出第一個缺陷形態(tài)及構成分子的排列情況,。
兼有固體及液體部分性質(zhì)的“液晶”的缺陷層,,在拓撲學上,與黑洞有著相似的構造,。因此,,研究液晶的缺陷層,對于解開宇宙的構造之謎也有幫助,。
液晶材料一般用來生產(chǎn)液晶顯示器(LCD)及光學傳感器,。在生產(chǎn)過程中,盡可能的減少液晶的缺陷層有助于提升產(chǎn)品的性能,。但是,,就物質(zhì)特性而言,液晶缺陷層的存在是無法改變的現(xiàn)實,。
據(jù)KAIST介紹,,缺陷層的拓撲相變現(xiàn)象,在基礎科學研究領域十分重要,,相關的研究成果甚至曾于去年獲得諾貝爾物理學獎,。許多科學家以此為基礎來研究宇宙銀河系的拓撲學原理。
尹東基教授的研究團隊所研究的缺陷拓撲構造,,其大小要用光學顯微鏡才可以觀察到,。因為缺陷相變的持續(xù)時間可以有幾秒乃至幾分鐘之久,因此比較容易進行觀察,。
KAIST的相關人士補充稱,,液晶材料形成的缺陷構造以一個奇點為中心,可以呈現(xiàn)放射形,、圓形,、螺旋形等形態(tài)。
尹東基教授稱,,轉(zhuǎn)變思路,,就可以看到別人無法看到的內(nèi)容。相信這次液晶缺陷成果的取得,,不但可以促進相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展,,對于推進基礎科學研究來講,也將有所幫助,。
該研究課題獲得來自韓國未來創(chuàng)造科學部及韓國研究財團共同推動的“未來希望交叉技術開拓事業(yè)”及“新興研究支援事業(yè)”的資助支持,。