Escuelas de molecular & # 039; fish & # 039; podría mejorar las pantallas de visualización

Los peces en este caso no son animales acuáticos. Son pequeñas interrupciones en las orientaciones de las moléculas que forman soluciones de cristales líquidos, dijo Hayley Sohn, autora principal del nuevo estudio.

Pero bajo el microscopio, estas deformaciones moleculares, 10 de las cuales podrían llenar el ancho de un cabello humano, ciertamente parecen vivas. Estas pseudopartículas pueden girar juntas como un grupo, cambiar su movimiento en una moneda de diez centavos e incluso fluir alrededor de obstáculos cuando se exponen a diferentes corrientes eléctricas.

"Al ajustar ese voltaje, puedo hacer que se muevan en diferentes direcciones y hacer que formen un buen grupo donde estén todos unidos. Pueden ramificarse en una cadena y luego volver a unirse", dijo Sohn, un estudiante graduado en Programa de Ciencia e Ingeniería de Materiales en CU Boulder. "Es muy divertido jugar con él".

El equipo espera que sus pequeños arrecifes algún día puedan formar parte de las nuevas pantallas de teléfonos inteligentes o incluso de los videojuegos.

El coautor del estudio, Ivan Smalyukh, profesor del Departamento de Física, explicó que los cristales líquidos son un componente importante de las tecnologías de visualización modernas, desde tabletas informáticas hasta televisores de alta definición.

"Nuestro trabajo es muy compatible con esta industria de pantallas multimillonaria", dijo Smalyukh. "Podría agregarse al nuevo espectro de formas en que los humanos y las computadoras interactúan".

El descubrimiento de su grupo, sin embargo, se produjo casi por accidente.

Sohn había estado experimentando con nuevas formas de crear grandes grupos de esas deformaciones dentro de soluciones de cristal líquido, un fenómeno que los físicos llaman "solitones".

Las soluciones de cristal líquido del equipo, dijo, están formadas por quintillones de moléculas en forma de varilla; piense en ellas como las multitudes en el Campo Folsom de CU Boulder, que puede ver desde la ventana de su oficina. Normalmente, esos fanáticos del fútbol no se interponen entre sí, pero si preparas una solución de cristal líquido de manera precisa, comenzarán a apretarse.

"Podemos crear condiciones que hagan que el cristal líquido se sienta frustrado", dijo Smalyukh.

Para compensar esa frustración, se formarán pequeñas bolsas en la solución de cristal líquido en la que las moléculas en el interior se doblan y retuercen de formas inusuales. Estos solitones en realidad no se mueven en el sentido tradicional. En cambio, su estructura deformada pasa por toda la solución, un poco como otra ocurrencia común en arenas deportivas.

"Es como si estuvieras en el estadio, y la multitud está haciendo la ola", dijo Sohn. "La ola solo se mueve porque la gente está cambiando la forma en que apuntan con los brazos".

Un día en el laboratorio, Sohn preparó un portaobjetos de microscopio con un grupo de varios solitones, luego se tomó un descanso. Cuando regresó, sus creaciones ya no estaban en la pantalla de visualización.

"Pensé, 'Oh, no. Tengo que hacer este experimento nuevamente'", dijo Sohn. "Luego miré la reproducción del video y vi este comportamiento escolar. Estaba asombrado. No fue un fracaso".

Y, agregó Sohn, los solitones no se movían como objetos inanimados. Explicó que, en las condiciones adecuadas, estos peces moleculares pueden interactuar entre sí. Eso significa que pueden chocar entre sí e influir en sus trayectorias, creando patrones que son casi imposibles de prever con anticipación, de ahí la comparación con miles de peces que vinculan sus movimientos.

Es un área de investigación que, dijo Sohn, encaja con sus propios pasatiempos.

"Una de las mejores partes de esta investigación, para mí, es que puedo inspirarme y hacer conexiones con la naturaleza, como los bancos de peces que he visto bucear", dijo. "La próxima vez que vaya a bucear, lo llamaré investigación".

Smalyukh, en particular, está entusiasmado con lo impredecibles que pueden ser las escuelas de solitones. Dijo que tal comportamiento podría conducir a diferentes tipos de tecnología de visualización interactiva, una en la que las imágenes que ves en una pantalla no están necesariamente preprogramadas, sino que aparecen y cambian de acuerdo con los movimientos emergentes de las escuelas de solitones.

"Imagine un nuevo tipo de juego de computadora donde no puede predecir lo que sucederá después de presionar la pantalla", dijo Smalyukh. "No sería programado sino moldeado por fenómenos emergentes".