Nobel ödüllü bilim insanı Peter Debye ve Max Born’un 19. yüzyılın başında yeni bir sıvı kristal formu önermesinin üzerinden 100 yıl geçtikten sonra Colorado Üniversitesi’nden bilim insanları, bu formu üretmeyi başardılar.
Colorado Üniversitesi’nden bilim insanlarının keşfinin kökenleri, Peter Debye ve Max Born’un rastgele değil aynı yönde düzgün hizalanmış bir molekül dizilimine sahip yeni bir tür sıvı kristal yapısı çalışmalarına dayanıyor.
Düzgün şekilde hizalanan katı kristaller daha önce keşfedilmişti
Aslında bilim insanları, Debye ve Born’un teorik çalışmalarının ardından kısa bir süre sonra bu davranışları sergileyen katı moleküller keşfetmişlerdi. Düzgün bir şekilde farklı 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. Ancak aynı özellikleri taşıyan sıvı kristal fazı, bugüne kadar bir türlü keşfedilememişti.
Yeni keşif RM734 ismi verilen bir organik moleküle dayanıyor
Colorado Üniversitesi Sıvı Malzemeler Araştırma Merkezi’nden bilim insanları, yüksek sıcaklıklarda geleneksel bir nematik sıvı kristal fazı ve daha düşük sıcaklıklarda başka alışılmadık faz sergilediğini buldukları RM734 adlı bir organik molekül üzerinde çalışma gerçekleştirdiler.
Molekül üzerinde mikroskopla denemeler yapan bilim insanları, zayıf bir elektrik alanına maruz kaldığında sıvı kristal içeren hücrenin saçaklarında çarpıcı bir renk karışımı ortaya çıkmaya başladığını fark ettiler. Organik molekül üzerinde yapılan çalışmalar RM734’ün bu fazının, elektrik alanlarına tipik nematik sıvı kristallerinden 100 ile 1000 kat daha duyarlı olduğunu ve daha yüksek sıcaklıklardan soğutulduğunda kendiliğinden oluşan hizalanmış molekül parçalarının olduğunu belirlediler.
Bu moleküllerin daha yakından inceleyen bilim insanları, neredeyse hepsi aynı yöne işaret eder şekilde hizalanan molekül parçalarını görünce şaşırdılar. Araştırmacılardan Matt Glaser, sıvı kristalin ferroelektrik nematik fazının yeni tür ekran ve bilgisayar bileşenlerinde kullanılacak yeni bir malzeme evreninin kapısını açtığını söylüyor.
RM734 hakkında yapılan araştırmanın lideri olan Noel Clark, “Nematikler hakkında 40.000 araştırma makalesi var ve neredeyse 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 iyi anlamak için RM734’ü bilgisayar simülasyonları yoluyla incelemeye devam ediyorlar.
