Zukünftige Materialien aus Flüssigkristalltropfen

Aus mikroskopisch kleinen Tröpfchen aktiver Flüssigkristalle, die aus einer Vielzahl energieverbrauchender Elemente bestehen, entstehen die innovativen Materialien der Zukunft , die beispielsweise den Ausgangspunkt für die Herstellung künstlicher Textilien darstellen könnten, die biologische Stoffe imitieren , oder von Mikrokapseln für die kontrollierte Verabreichung von Medikamenten .

Diese Perspektive eröffnet die internationale Studie, die in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde und von der Universität Edinburgh geleitet wurde, an der auch italienische Forscher der Universität Bari und des Institute for Applications of Calculus 'M. teilnahmen. Picone‘ des Nationalen Forschungsrats in Rom. Die Autoren um Giuseppe Negro und Louise Head von der British University haben tatsächlich die Eigenschaften einer neuen Art aktiver weicher Materie aufgedeckt, die aus Flüssigkeitströpfchen besteht, die eine Mischung verschiedener Substanzen enthalten.

„Wenn diese aktiven Flüssigkristalle in einem Flüssigkeitstropfen eingekapselt sind, können sie überraschende Effekte hervorrufen“, sagt Adriano Tiribocchi vom Cnr-Iac, einer der beteiligten Forscher. „Sie sind beispielsweise in der Lage, eine spontane Bewegung zu erzeugen, die der einiger Zellen ähnelt.“ Mithilfe von Computersimulationen stellten die Forscher fest, dass die Bewegung bei nur einem Tropfen von der Position des Tropfens selbst beeinflusst wird, während bei vielen Tropfen die Bewegung kreisförmig , regelmäßig und koordiniert wird. „In diesem zweiten Szenario“, so Tiribocchi weiter, „spielen topologische Defekte eine entscheidende Rolle. Dabei handelt es sich um faszinierende mathematische Objekte, die auch im Alltag beobachtet werden können, beispielsweise bei Fingerabdrücken in Form punktförmiger Unvollkommenheiten, die durch die Überschneidung der Linien der Fingerspitzen entstehen.“