Физики создали первый видимый невооружённым глазом временной кристалл

Учёные из Университета Колорадо в Боулдере разработали временной кристалл, который можно наблюдать без микроскопа. Новая форма материи, созданная из жидких кристаллов, аналогичных тем, что применяются в дисплеях смартфонов, демонстрирует постоянное движение без внешнего источника энергии. «Эти кристаллы видны прямо под микроскопом и при определённых условиях даже невооружённым глазом», — сообщил ведущий автор исследования Ханьцин Чжао.


Исследователи заполнили стеклянные ячейки стержнеобразными молекулами жидких кристаллов, обладающими свойствами одновременно твёрдого тела и жидкости. Под действием света молекулы начинают вращаться и двигаться, формируя повторяющиеся во времени узоры. Под микроскопом структура напоминает психоделические полосы и может сохранять движение часами, словно вечные часы. Профессор физики Иван Смалюх отметил: «Всё начинается с света — и возникает целый мир временных кристаллов».

Концепция временных кристаллов была предложена нобелевским лауреатом Фрэнком Вильчеком в 2012 году. В отличие от обычных кристаллов, атомы которых расположены упорядоченно в пространстве, временные кристаллы проявляют периодичность во времени, двигаясь в бесконечном цикле без внешнего воздействия.

В эксперименте раствор жидких кристаллов поместили между двумя стёклами с молекулами красителя. При освещении определённым светом молекулы красителя меняли ориентацию, сжимали кристаллы и создавали тысячи «изгибов», взаимодействующих по сложным законам.

Временные кристаллы могут использоваться для защиты банкнот от подделок — при освещении специальным светом проявляется уникальный временной водяной знак. Многослойные структуры кристаллов способны хранить большие объёмы цифровых данных. «Мы пока не ограничиваем возможности применения технологии и видим потенциал для разных направлений», — добавил Смалюх.

Читайте также: