科羅拉多大學(xué)博爾德材料研究中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了 100 多年前首次提出的難以捉摸的物質(zhì)相。自首次提出以來(lái),科學(xué)家們一直在努力尋找該階段的證據(jù)。最近發(fā)表的一項(xiàng)新研究描述了液晶的“鐵電向列”相。據(jù)研究人員稱,這一發(fā)現(xiàn)“打開(kāi)了一扇通向新材料世界的大門”。
自 1970 年代以來(lái),人們一直在研究向列型液晶,并顯示出流體和類似固體的混合行為,使它們能夠控制光。它們已被廣泛用于制造用于筆記本電腦、電視和智能手機(jī)的液晶顯示器。研究人員說(shuō),如果向列液晶像一把大頭針一樣掉在桌子上,鈍端會(huì)帶正電荷,尖頭帶負(fù)電荷。對(duì)于傳統(tǒng)的向列液晶,一半的針腳指向左邊,另一半指向右邊,方向是隨機(jī)選擇的。
鐵電向列液晶相的分子會(huì)更有序,所有分子都指向同一個(gè)方向,向左或向右。在物理學(xué)中,材料具有所謂的極性排序。研究人員表示,這種液晶的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)開(kāi)啟一系列技術(shù)創(chuàng)新,從新型顯示屏到新型計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器。RM734是幾年前由一群英國(guó)科學(xué)家創(chuàng)造的有機(jī)分子。
發(fā)現(xiàn)該分子的研究人員報(bào)告說(shuō),它在較高溫度下表現(xiàn)出傳統(tǒng)的向列液晶相,但在較低溫度下,出現(xiàn)了不尋常的相。當(dāng)科羅拉多大學(xué)的研究人員在顯微鏡下觀察異常相位時(shí),他們注意到在弱電場(chǎng)下,含有液晶的單元格邊緣會(huì)形成調(diào)色板。
在進(jìn)行額外的測(cè)試后,該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn) RM734 對(duì)電場(chǎng)的響應(yīng)比通常的向列液晶高 100 到 1000 倍。研究結(jié)果表明,構(gòu)成液晶的分子表現(xiàn)出很強(qiáng)的極性順序。他們還發(fā)現(xiàn),當(dāng)從較高溫度冷卻時(shí),樣品中存在分子似乎對(duì)齊的斑塊。一位研究人員說(shuō),這一發(fā)現(xiàn)證實(shí)了該相是一種鐵電向列流體。該團(tuán)隊(duì)打算繼續(xù)研究 RM734,以發(fā)現(xiàn)它如何能夠?qū)崿F(xiàn)這一罕見(jiàn)的壯舉。