Сидя с джойстиком в удобных креслах, ученые могут играть в «родео» на экране, увеличивая то, что происходит под их микроскопом. Они полагаются на оптический пинцет, чтобы управлять нематериальным кольцом, созданным из дефектов жидких кристаллов, способным прикрепить микросферу к длинному тонкому волокну.
Марьям Никхоу и ее коллеги из Института Йозефа Стефана в Любляне, Словения, недавно опубликовали в EPJ E результаты работы, выполненной под руководством Игоря Муšвыселить. Они считают, что их открытие может в конечном итоге открыть дверь к управлению потоком света с использованием света определенной частоты в диапазоне гигагерц в жидкокристаллических фотонных микроустройствах.
Жидкие кристаллы знакомы нам по их применению в ЖК-экранах. Что делает их такими интересными, так это то, что они богаты дефектами.
Благодаря достижениям в инструментах манипуляции, таких как оптический пинцет, авторам удалось создать произвольное количество пар дефектов на длинном тонком волокне, погруженном в нематический жидкий кристалл — упорядоченную жидкость с длинными органическими молекулами, все направленными в одном направлении, например сардины в жестяной банке.
Никхо и его коллеги используют очень мощный лазерный пинцет для локального плавления жидкого кристалла в фазу, в которой молекулы ориентированы во всех направлениях, охватывая одну часть волокна. Затем они отключают свет лазера, в результате чего локально расплавленный жидкий кристалл быстро остывает. Затем его молекулы возвращаются из ориентации во всех направлениях к параллельности друг другу, создавая несколько пар дефектов — сродни локализованным нарушениям поля упорядочения кристалла — образуя кольцо.
Поскольку жидкие кристаллы сделаны из мягких материалов, их дефекты можно легко перемещать и изменять. Кольцо дефекта используется как нематериальная «веревка», чтобы запутать и прочно связать микросферу и длинное волокно микрометрического диаметра.
Поскольку эти дефекты обычно сохраняются при растяжении и изгибе, они предлагают идеальную физическую модель абстрактной области математики, называемой топологией.
Смотрите видео из статьи: https: // www.YouTube.com / watch?v = 3JpZhObcYuI