Descubrimiento de un nuevo principio de movimiento en los cristales líquidos
Publicado por Cédric - Martes 23 Abril 2024 - Otros Idiomas: FR, EN, DE, PT
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Nature Communications
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Nature Communications
Un equipo de investigadores, asociado a la Universidad Nacional de Ciencias y Tecnología de Ulsan (UNIST), ha logrado un descubrimiento significativo en el campo de los cristales líquidos. Dirigidos por el profesor Jonwoo Jeong y su equipo del Departamento de Física, han revelado recientemente un principio de movimiento inédito a escala microscópica. Este hallazgo promete aplicaciones variadas en diversos campos de investigación y podría abrir el camino al desarrollo futuro de robots miniatura.
Imágenes de microscopía óptica muestran burbujas con configuraciones de cristales líquidos nemáticos (NLC), observadas bajo luz polarizada. Las burbujas presentan defectos específicos, hiperbólico-erizo (HH) y anillo de Saturno (SR). Una secuencia ilustra una burbuja HH pulsante bajo modulación de presión, con observaciones estroboscópicas detallando el movimiento y las transformaciones de las configuraciones.
Durante sus experimentos, los investigadores observaron un fenómeno notable: las burbujas de aire dentro del cristal líquido se movían de manera direccional al modificar periódicamente su tamaño. A diferencia de las burbujas de aire en otros medios, que generalmente presentan una expansión o contracción simétrica, estas mostraron un movimiento unilateral. Introduciendo burbujas de aire del tamaño de un cabello humano dentro del cristal líquido y ajustando la presión, los investigadores pudieron evidenciar esta observación sorprendente.
La clave de este fenómeno reside en la formación de defectos de fase cerca de las burbujas de aire dentro de la estructura de los cristales líquidos. Estos defectos alteran la simetría de las burbujas, lo que les permite experimentar una fuerza unidireccional a pesar de su forma simétrica. Así, cuando las burbujas de aire cambian de tamaño, ejercen una fuerza sobre el cristal líquido circundante, impulsándolas en una dirección coherente, en contradicción con las leyes físicas clásicas.
Sung-Jo Kim, primer autor del estudio, destacó la importancia de este descubrimiento: "Este fenómeno revolucionario demuestra que objetos simétricos pueden manifestar un movimiento dirigido a través de movimientos simétricos, lo cual constituye un descubrimiento totalmente nuevo." También mencionó que este principio podría tener aplicaciones en muchos otros fluidos complejos, fuera de los cristales líquidos.
El profesor Jeong añadió: "Este hallazgo destaca la importancia de la ruptura de simetría en la generación de movimiento a escala microscópica, y abre nuevas perspectivas para la investigación sobre robots microscópicos."
Imágenes de microscopía óptica muestran burbujas con configuraciones de cristales líquidos nemáticos (NLC), observadas bajo luz polarizada. Las burbujas presentan defectos específicos, hiperbólico-erizo (HH) y anillo de Saturno (SR). Una secuencia ilustra una burbuja HH pulsante bajo modulación de presión, con observaciones estroboscópicas detallando el movimiento y las transformaciones de las configuraciones.
Durante sus experimentos, los investigadores observaron un fenómeno notable: las burbujas de aire dentro del cristal líquido se movían de manera direccional al modificar periódicamente su tamaño. A diferencia de las burbujas de aire en otros medios, que generalmente presentan una expansión o contracción simétrica, estas mostraron un movimiento unilateral. Introduciendo burbujas de aire del tamaño de un cabello humano dentro del cristal líquido y ajustando la presión, los investigadores pudieron evidenciar esta observación sorprendente.
La clave de este fenómeno reside en la formación de defectos de fase cerca de las burbujas de aire dentro de la estructura de los cristales líquidos. Estos defectos alteran la simetría de las burbujas, lo que les permite experimentar una fuerza unidireccional a pesar de su forma simétrica. Así, cuando las burbujas de aire cambian de tamaño, ejercen una fuerza sobre el cristal líquido circundante, impulsándolas en una dirección coherente, en contradicción con las leyes físicas clásicas.
Sung-Jo Kim, primer autor del estudio, destacó la importancia de este descubrimiento: "Este fenómeno revolucionario demuestra que objetos simétricos pueden manifestar un movimiento dirigido a través de movimientos simétricos, lo cual constituye un descubrimiento totalmente nuevo." También mencionó que este principio podría tener aplicaciones en muchos otros fluidos complejos, fuera de los cristales líquidos.
El profesor Jeong añadió: "Este hallazgo destaca la importancia de la ruptura de simetría en la generación de movimiento a escala microscópica, y abre nuevas perspectivas para la investigación sobre robots microscópicos."
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