Trường học của ‘cá’ phân tử có thể cải thiện màn hình hiển thị

Đi sâu vào những gì có thể là rạn san hô nhỏ nhất thế giới. Theo một nghiên cứu được công bố gần đây trên tạp chí Nature Communications, các nhà khoa học tại Đại học Colorado Boulder đang sử dụng một loại vật liệu gọi là tinh thể lỏng để tạo ra những trường học “cá” cực kỳ nhỏ, xoáy .

Cá trong trường hợp này không thực sự là động vật thủy sinh. Hayley bị gián đoạn trong định hướng của các phân tử tạo nên dung dịch tinh thể lỏng, Hayley Sohn, tác giả chính của nghiên cứu mới cho biết.

sua chua may tinh laptop uy tin

Nhưng dưới kính hiển vi, những biến dạng phân tử này – 10 trong số đó có thể lấp đầy chiều rộng của một sợi tóc người – chắc chắn trông còn sống. Các hạt giả này có thể xoay tròn thành một nhóm, chuyển động của chúng trên một xu và thậm chí chảy xung quanh các chướng ngại vật khi tiếp xúc với các dòng điện khác nhau.

“Bằng cách điều chỉnh điện áp đó, tôi có thể khiến chúng di chuyển theo các hướng khác nhau và khiến chúng tạo thành một cụm đẹp, nơi tất cả chúng bị mắc kẹt lại với nhau. Chúng có thể phân nhánh thành một chuỗi và sau đó quay lại với nhau”, Sohn, một sinh viên tốt nghiệp tại Chương trình Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu tại CU Boulder. “Chơi rất vui.”

Nhóm nghiên cứu hy vọng rằng các rạn san hô nhỏ bé.

Của họ một ngày nào đó có thể trở thành một phần của màn hình điện thoại thông minh mới hoặc thậm chí là các trò chơi video.

Nghiên cứu đồng tác giả Ivan Smalyukh, một giáo sư tại Khoa Vật lý, giải thích rằng tinh thể lỏng là một thành phần chính của công nghệ hiển thị hiện đại, từ tablet dịch vụ sửa máy tính hcm với TV độ nét cao.

“Công việc của chúng tôi là rất phù hợp với ngành công nghiệp hiển thị nhiều tỷ này,” Smalyukh nói. “Nó có thể thêm vào quang phổ mới của cách mà con người và giao diện máy tính.”

Phát hiện của nhóm ông, tuy nhiên, đến gần như tình cờ.

Sohn đã thử nghiệm những cách mới để tạo ra những nhóm lớn các biến dạng đó trong các dung dịch tinh thể lỏng, một hiện tượng mà các nhà vật lý gọi là “solitons”.

Các giải pháp tinh thể lỏng của nhóm, cô nói, được tạo thành từ các nhóm phân tử hình que – nghĩ về chúng giống như đám đông trong Cánh đồng Folsom của CU Boulder, mà cô có thể nhìn thấy từ cửa sổ văn phòng của mình. Thông thường, những người hâm mộ bóng đá đó không gặp nhau, nhưng nếu bạn chuẩn bị một dung dịch tinh thể lỏng một cách chính xác, họ sẽ bắt đầu siết chặt vào nhau.

“Chúng ta có thể tạo ra các điều kiện làm cho tinh thể lỏng bị thất vọng,” Smalyukh nói.

Để bù đắp sự thất vọng đó, các túi nhỏ sẽ hình thành trong dung dịch tinh thể lỏng, trong đó các phân tử bên trong uốn cong và xoắn theo những cách khác thường. Những soliton không thực sự di chuyển theo nghĩa truyền thống. Thay vào đó, cấu trúc biến dạng của chúng đi xuyên suốt giải pháp, hơi giống như một sự xuất hiện phổ biến khác tại các đấu trường thể thao.

“Giống như nếu bạn ở sân vận động và đám đông đang làm dậy sóng”, Sohn nói. “Làn sóng chỉ di chuyển vì mọi người đang thay đổi cách họ chỉ tay”.

Một ngày trong phòng thí nghiệm, Sohn đã chuẩn bị một chiếc kính hiển vi với một nhóm gồm vài soliton, sau đó nghỉ ngơi. Khi cô ấy trở lại, những sáng tạo của cô ấy không còn trên màn hình xem nữa.

“Tôi nghĩ, ‘Ồ, không. Tôi phải làm lại thí nghiệm này một lần nữa'”, Sohn nói. “Sau đó, tôi nhìn vào phát lại video và thấy hành vi học tập này. Tôi chỉ ngạc nhiên. Đó không phải là một thất bại.”

Và, Sohn nói thêm, các soliton không di chuyển như những vật vô tri. Cô giải thích rằng, trong điều kiện thích hợp, những con cá phân tử này có thể tương tác với nhau. Điều đó có nghĩa là chúng có thể va vào nhau và ảnh hưởng đến quỹ đạo của nhau, tạo ra những mô hình gần như không thể thấy trước được – do đó so sánh với hàng ngàn con cá liên kết chuyển động của chúng.

Liên Hệ Ngay...