Найти в Дзене
ТиП

Сквозь призму жидкого кристалла

"Они удивительные, мы не используем их возможностей и на тысячную долю процента, теоретически они могут стать чем угодно, и они везде! (физик) "Это что-то из техники, жидкокристаллические экраны, ЖК-матрицы...(обыватель) "Жидкие кристаллы? Ну, вот мы с вами, например. Да-да :)"
(биохимик) Не хотите про науку - читайте с конца ;) Жидким кристаллом (ЖК) называется особое состояние вещества - жидкость, имеющая внутреннюю структуру, подобную кристаллической решетке, но динамичную, подвижную. Как правило, это сложные растворы, неоднородные на микроуровне. Свойства различных ЖК весьма разнообразны: одни меняют преломление света под воздействием электрических полей, другие имеют разный цвет в зависимости от температуры, третьи могут выстраивать внутри сложные упорядоченные структуры, четвертые представляют собой управляемые внешним воздействием неньютоновские жидкости, некоторые же ведут себя подобно живой ткани... За сто с небольшим лет с момента открытия жидких кристаллов человечество прошл

"Они удивительные, мы не используем их возможностей и на тысячную долю процента, теоретически они могут стать чем угодно, и они везде! (физик)

"Это что-то из техники, жидкокристаллические экраны, ЖК-матрицы...(обыватель)

"Жидкие кристаллы? Ну, вот мы с вами, например. Да-да :)"
(биохимик)

Не хотите про науку - читайте с конца ;)

Природа - это бесконечность подобий
Природа - это бесконечность подобий

Жидким кристаллом (ЖК) называется особое состояние вещества - жидкость, имеющая внутреннюю структуру, подобную кристаллической решетке, но динамичную, подвижную. Как правило, это сложные растворы, неоднородные на микроуровне.

Свойства различных ЖК весьма разнообразны: одни меняют преломление света под воздействием электрических полей, другие имеют разный цвет в зависимости от температуры, третьи могут выстраивать внутри сложные упорядоченные структуры, четвертые представляют собой управляемые внешним воздействием неньютоновские жидкости, некоторые же ведут себя подобно живой ткани...

Граница между живым и неживым - где она?
Граница между живым и неживым - где она?

За сто с небольшим лет с момента открытия жидких кристаллов человечество прошло путь от скептического неприятия самой идеи академическим миром до тихой революции в технике и собственных представлениях об устройстве мира.

Жидкие кристаллы уже внутри нас? Но они всегда там были...
Жидкие кристаллы уже внутри нас? Но они всегда там были...

В электронике ЖК-технологии породили общеизвестные экраны - от простейших монохромных дисплеев электронных часов до больших цветных матриц и лазерных проекторов.

В медицине - инновационные лекарственные препараты и контрастные реагенты, приобретающие нужные свойства прямо в заданных участках тела пациента.

В промышленности ЖК находят сотни применений, самые известные: термохромные и фотохромные красители - вещества, меняющие цвет и светопроницаемость при нагревании, усиленном освещении или под воздействием электрического тока.

Научные же применения ЖК по истине бесчисленны. Только представьте себе послушный инструмент с программируемыми свойствами, который может быть закачан в исследуемый объект через крохотное отверстие или даже введен в состав живой ткани, заменив ее участки или отдельные органеллы живой клетки... Но, помимо искусственных ЖК, вокруг нас полно естественных жидких кристаллов - больше всего их, конечно, в биологических объектах.

Человек как жидкий кристалл

Растения похожи на кристаллы, люди - тоже, но на очень сложные...
Растения похожи на кристаллы, люди - тоже, но на очень сложные...

Существует теория (кстати, практически неопровержимая ввиду своей неконкурентности), которая рассматривает любое живое существо как сложный и полиморфный жидкий кристалл, выращенный вокруг "затравки" из молекулы ДНК. Практическая польза такого взгляда (если не рассматривать псевдонаучные спекуляции и шарлатанские секции самосовершенствования) состоит в разработке алгоритмов упрощенного векторного моделирования многих биохимических процессов живого организма в их взаимосвязи, по аналогии с известными свойствами жидких кристаллов. Сложно? Тогда десерт =)

Интересные перспективы

На картинах художников-футурологов почти всегда присутствуют кристаллы
На картинах художников-футурологов почти всегда присутствуют кристаллы

Уже в ближайшем будущем на основе жидких кристаллов могут быть созданы:

  • Жидкие и гелеобразные компьютеры
  • Самособираемые, самомасштабируемые нанороботы
  • Среда для физического моделирования математических абстракций
  • Объемные голографические 3D-мониторы
  • Динамические и лабильные оптические системы
  • Искусственные аналоги органов и тканей произвольной формы
  • Квазибиологические объекты
  • Бассейны для имитации неземных условий жизни
  • Жидкая броня
  • Самообучающиеся лекарства и вакцины
  • Защитные скафандры для полетов за пределы Солнечной системы
  • Гидродинамические экзоскелеты
  • Геометрические анализаторы объектов сложной топологии
  • Искусственные пищевые продукты с произвольными свойствами: от вкуса и запаха до цвета и механических свойств
  • Строительные материалы, самостоятельно принимающие заданные цвет и форму
  • Революционные аккумуляторы
  • Новое поколение теплоносителей
  • Системы дополненной реальности
  • Жидкая одежда, продаваемая в бутылочке или аэрозоле
  • Модели коацерватов
  • Искусственная жизнь