科学家首次实时观察3D液晶中的混沌运动
一项新的研究为观看动态3D液晶系统和其中的混沌运动提供了机会，在此之前，对其的研究主要是通过理论和模拟进行的。Denis Bartolo在相关的《视角》中说，通过合成和表征3D活性物，这项研究在该领域树立了两个主要的里程碑，并为未来观察复杂的活性物提供了一个“强大的实验平台”。活性物可被定义为任何系统，从鸟群到人工颗粒—在对输入能量做出反应时—它们能通过局部相互作用而形成大型有序的区域。为了在实验室中更好地理解和捕获活性物的动态，科学家们研究了一种被称为向列型液晶态的杆状分子，它们倾向于指向整体相同的方向，但也可通过形成缺陷而面临结构湍流。当受制于流动时，通过一种能源，活性物中的缺陷线会生长、掐断或收缩。尽管在理论上能被很好理解，但在高时间分辨率下观察3D活性向列相则颇具挑战性，因为分子通常因太小而无法被看到，且其因移动太快而无法在相当大的空间容积中被追踪。现在，Guillaume Duclos和同事用噬菌体病毒颗粒（它们在室温下可提供向列相的刚性杆）和微管（可以给其提供能源以在整个样品中产生流动）创建了一个3D向列相系统。使用偏光片显微镜检查，研究人员可快速扫描该向列材料而以实时跟踪缺陷的运动。由此，他们发现，3D向列相的激发主要是向错线和环（包括呈Möbius带形状的向错线和环），它们可以成核、收缩、打开与归并。研究人员说，这一发现可能有朝一日会有助于推动智能活性材料的实际应用。
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