Топологи проектируют микроматериалы для более совершенных ЖК-дисплеев

В совместной работе математика Роберта Куснера (Robert Kusner) из Массачусетского университета в Амхерсте и физика-экспериментатора Ивана Смалюха из Университета Колорадо (UC Boulder) получены и объяснены «красивые и сложные узоры» в трехмерных жидких кристаллах.

Это исследование, о котором рассказывает статья в свежем онлайновом номере журнала Nature, может привести к созданию новых активно-контролируемых материалов для потребительской электроники.

В ходе эксперимента в UC Boulder ученые получали коллоидные растворы, в которых мельчайшие частицы различной формы вводились в виде взвеси в жидкие кристаллы. Взаимодействие этих частиц с упорядоченной молекулярной структурой жидких кристаллов находилось в соответствии с прогнозами фундаментальных топологических теорем.

«Мы осуществляли геометрический и топологический анализ данных экспериментов, объясняя наблюдавшиеся (структурные) рисунки и прогнозируя новые, возникающие при изменении опытных условий», — комментирует Роберт Куснер.

Полученные результаты закладывают основы для новых экспериментальных исследований малоразмерной топологии с потенциальными последствиями для многих областей науки и технологии. Данный теоретический аппарат оказывается возможным применять в проектировании новых композитных материалов, обладающих уникальными, не встречающимися в природе свойствами. В частности, считает Иван Смалюх, топологические жидкокристаллические коллоиды, взаимодействующие со светом новым, наиболее эффективным способом, можно будет использовать для совершенствования ЖК-экранов мониторов и телевизоров.