Nobel ödüllü bilim insanı Peter Debye ve Max Born ’un 19. yüzyılın başında yeni bir sıvı kristal formu önermesinin üzerinden 100 sene geçtikten daha sonra Colorado Üniversitesi ’nden bilim insanları, bu formu üretmeyi başardılar.
Colorado Üniversitesi ’nden bilim insanlarının keşfinin kökenleri, Peter Debye ve Max Born ’un tesadüfen değil benzer yönde düzgün hizalanmış bir molekül dizilimine sahip yeni bir cins sıvı kristal yapısı çalışmalarına dayanıyor.
Düzgün şekilde hizalanan katı kristaller daha önce keşfedilmişti
Doğrusu bilim insanları, Debye ve Born ’un teorik çalışmalarının peşinde kısa bir süre sonra bu davranışları sergileyen katı moleküller keşfetmişlerdi. Sürükleyici bir şekilde öbür yönlerde hizalanan moleküller, bir elektrik alanına maruz kaldıklarında da yer değiştirebiliyorlar.
Bilim insanlarının keşfettiği bu ferroelektrik katı kristaller, malzeme bilimi konusunda önemli bir ilerleme sağlıyor. Ama aynı özellikleri içeren değişken kristal fazı, bugüne kadar bir türlü keşfedilememişti.
Yeni keşif RM734 ismi verilen bir organik moleküle dayanıyor
Colorado Üniversitesi Akıcı Malzemeler Araştırma Merkezi ’nden bilim insanları, yüksek sıcaklıklarda geleneksel bir nematik sıvı kristal fazı ve daha düşük sıcaklıklarda diğer olağandışı evre sergilediğini buldukları RM734 adlı bir organik molekül üzerinde egzersiz gerçekleştirdiler.
Molekül üzerinde mikroskopla denemeler yapan bilim insanları, çelimsiz bir elektrik alanına maruz kaldığında istikrarsız kristal içeren hücrenin saçaklarında çarpıcı bir renk karışımı ortaya çıkmaya başladığını ayrım ettiler. Organik molekül üstünde yapılan incelemeler RM734 ’ün bu fazının, elektrik alanlarına tipik nematik sıvı kristallerinden 100 ile 1000 kat daha aklıselim olduğunu ve daha yüksek sıcaklıklardan soğutulduğunda kendiliğinden oluşan hizalanmış molekül parçalarının olduğunu belirlediler.
Bu moleküllerin daha yakından inceleyen bilim insanları, neredeyse tümü aynı yöne sinyâl eder şekilde hizalanan molekül parçalarını görür görmez şaşırdılar. Araştırmacılardan Matt Glaser, akıcı kristalin ferroelektrik nematik fazının yeni tür ekran ve bilgisayar bileşenlerinde kullanılacak yeni bir araç gereç evreninin kapısını açtığını söylüyor.
RM734 hakkında yapılan araştırmanın lideri olan Noel Clark, “Nematikler hakkında 40.000 araştırma makalesi var ve hemen hemen her birinde nematik ferroelektrik olsaydı ilginç yeni olasılıkların ortaya çıkabileceğini görüyorsunuz” dedi.
RM734 ’ün çarpıcı yeni özelliğini keşfeden bilim insanları organik madde üzerinde çalışmaya devam ediyorlar. Araştırmacılar, RM734 ’ün yeni fazının nasıl oluştuğunu daha anlamak için RM734 ’ü bilgisayar simülasyonları yoluyla incelemeye devam ediyorlar.