Созданы видимые кристаллы времени

США

• Время

Кристаллы в привычном понимании - это твердые тела с периодической структурой. В большинстве из них внутренее строение представляет собой повторение элементарной ячейки. От ее состава, строения и формы будут зависеть свойства кристалла. К примеру, и графит, и алмаз состоят из углерода, но у их элементарных ячеек разные форма и строение, поэтому их свойства такие разные - один пишет по бумаге, а второй может бурить камень.

Временные (темпоральные) кристаллы повторяют свою внутреннюю структуру во времени. Немного похоже на gif-изображение - короткое зацикленное видео. Теория о временных кристаллах была предложена нобелевским лауреатом Фрэнком Вильчеком (Frank Wilczek) в 2012 году, а уже в 2017 две группы ученых независимо создали временные кристаллы и опубликовали статью в одном номере журнала Nature. Таким образом, несмотря на то, что доказательства существования темпоральных кристаллов уже были, они основывались на косвенной информации. Теперь же физики могли наблюдать кристаллы времени в оптический микроскоп. Исследование опубликовано в журнале Nature Materials.

Исследователи разработали стеклянные ячейки, заполненные жидкими кристаллами, что сделало кристаллы времени видимыми. Эти молекулы ведут себя как жидкость и могут образовывать упорядоченные структуры. Если определенным образом сжать эти молекулы, они собираются в плотные группы и начинают образовывать изгибы. Как пояснил профессор Иван Смалюк, легко убрать эти скручивания не получится, они ведут себя как частицы и начинают взаимодействовать друг с другом.

Ученые поместили раствор жидких кристаллов между двумя стеклами, которые были покрыты молекулами красителя. Когда на это все направили свет, молекулы красителя изменили свою ориентацию и сжали жидкие кристаллы, при этом неожиданно появились новые изгибы. К удивлению исследователей, они стали взаимодействовать друг с другом. Под микроскопом кристаллы были похожи на "психоделические тигриные полоски" и двигались несколько часов, исследователи могли повышать или понижать температуру образцов, не нарушая движение жидких кристаллов.

Вера Максимова, 10.09.2025 13:54