นักฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ เป็นคนแรกที่สังเกตเฟสใหม่ของสสารในผลึกเหลว ผู้นำการศึกษากล่าวว่าเฟส ซึ่งคาดการณ์ว่ามีอยู่ครั้งแรกเมื่อ 100 ปีที่แล้ว สามารถพบการใช้งานในพื้นที่ต่างๆ มากมาย ตั้งแต่จอแสดงผลประเภทใหม่ๆ ไปจนถึงหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ที่ได้รับการปรับปรุงใหม่“มีงานวิจัยเกี่ยวกับนิวเมติกส์กว่า 40,000 ฉบับ และในนั้นเกือบทุกฉบับคุณจะเห็น
ความเป็นไปได้
ใหม่ๆ ที่น่าสนใจ หากนิวแมติกเคยเป็นเฟอร์โรอิเล็กทริก” คลาร์กอธิบาย “การค้นพบผลึกเหลวดังกล่าวของเราสามารถทำให้เกิดนวัตกรรมทางเทคโนโลยีมากมาย” หัวข้อที่มีการสั่งซื้อผลึกเหลวแบบเนมาติกแสดงส่วนผสมที่แปลกประหลาดของพฤติกรรมคล้ายของไหลและของแข็ง
และได้ชื่อมาจากคำภาษากรีก นีมา ซึ่งแปลว่า ” ด้าย ” ซึ่งเป็นการอ้างอิงถึงข้อบกพร่องทอพอโลยีลักษณะคล้ายด้ายที่มีอยู่ ข้อบกพร่องเหล่านี้เรียกว่าเส้นดิสคลิเนชัน และอาจสร้างจากโมเลกุลที่ยาวขึ้นหรืออนุภาคคอลลอยด์ โมเลกุลเหล่านี้มีขั้ว โดยปลายด้านหนึ่งมีประจุบวกและอีกด้านหนึ่งมีประจุลบ
ในคริสตัล nematic แบบดั้งเดิม ครึ่งหนึ่งของโมเลกุลเหล่านี้โดยเฉลี่ยจะชี้ไปในทิศทางหนึ่ง (เช่น ขวา) และอีกครึ่งหนึ่งในทิศทางอื่น (เช่น ซ้าย) ผลึกเหลว nematic ของเฟอร์โรอิเล็กทริกได้รับการจัดระเบียบมากขึ้น ภายในแพทช์หรือ “โดเมน” ที่เฉพาะเจาะจง โมเลกุลทั้งหมดจะชี้ไปในทิศทางเดียวกัน
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการจัดลำดับเชิงขั้ว และการปรากฏตัวของมันในผลึกเหลวแบบเนมาติกได้รับการตั้งสมมติฐานเป็นครั้งแรกในทศวรรษที่ 1910 โดยผู้ได้รับรางวัลโนเบล ปีเตอร์ เดอบาย และแม็กซ์ บอร์น พวกเขาคาดการณ์ว่าหากผลึกเหลวได้รับการออกแบบอย่างถูกต้อง โมเลกุลของมันสามารถตก
อยู่ในสภาพที่มีขั้วตามธรรมชาติได้ หลังจากนั้นไม่นาน นักวิจัยค้นพบผลึกแข็งซึ่งโมเลกุลชี้ไปในทิศทางเดียวกัน ทิศทางของโมเลกุลเหล่านี้สามารถกลับด้านได้ จากขวาไปซ้ายหรือกลับกัน เมื่อมีการใช้สนามไฟฟ้า ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่เป็นแรงบันดาลใจของชื่อ “เฟอร์โรอิเล็กทริก” เนื่องจากมี
ความคล้ายคลึง
กับเฟอร์โรแมกเนติก แม้จะมีการค้นหามากมาย แต่ขั้นตอนผลึกเหลวที่ทำงานในลักษณะเดียวกันก็ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเข้าใจยาก จนถึงตอนนี้ คำสั่งขั้วโลกที่แข็งแกร่งคลาร์กและเพื่อนร่วมงานสังเกตเฟสผลึกเหลวของเฟอร์โรอิเล็กทริกเนมาติกในโมเลกุลอินทรีย์ที่รู้จักกันในชื่อ RM743
โมเลกุลนี้ถูกสร้างขึ้นโดยทีมอื่นเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในการศึกษาที่แสดงให้เห็นว่ามันแสดงเฟสผลึก nematic ทั่วไปที่อุณหภูมิสูง อย่างไรก็ตาม เมื่อเย็นลง เฟสที่ผิดปกติอีกเฟสหนึ่งก็ปรากฏขึ้น และเฟสนี้ที่นักวิจัยโคโลราโดวิเคราะห์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แสงโพลาไรซ์
ในระหว่างการตรวจวัด นักวิจัยสังเกตว่าเมื่อพวกเขาใช้สนามไฟฟ้าอ่อนกับวัสดุ จานสีที่โดดเด่นจะพัฒนาไปที่ขอบของเซลล์ที่มีคริสตัลเหลว โดยรวมแล้ว ทีมงานพบว่าในขั้นตอนนี้ RM734 ตอบสนองต่อสนามไฟฟ้าได้ดีกว่าผลึกเหลวแบบ nematic แบบดั้งเดิมถึง 100 ถึง 1,000 เท่า จากการคำนวณ
หมายความว่าโมเลกุลที่ประกอบเป็นผลึกแสดงลำดับขั้วที่แข็งแกร่ง นักวิจัยยังค้นพบว่าโดเมนที่แตกต่างกันก่อตัวขึ้นเองในผลึกเหลวเมื่อถูกทำให้เย็นลงจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่ามีรอยปะภายในวัสดุที่โมเลกุลดูเหมือนจะเรียงตัวกัน ซึ่งเป็นจุดเด่นของของเหลวที่มีสารเฟอโรอิเล็กทริก น่าแปลกที่
เมื่อทีมวิเคราะห์ว่าโมเลกุลเรียงตัวกันได้ดีเพียงใดภายในโดเมนเดียว พวกเขาก็ “ตะลึง” กับผลลัพธ์ที่ได้ โมเลกุลเกือบทั้งหมดชี้ไปในทิศทางเดียวกัน โดยมีเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้นที่ชี้ไปในทิศทางที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง AI เพื่อคัดกรองโมเลกุลใหม่ที่มีศักยภาพ นักวิจัยซึ่งรายงานการทำงานของพวกเขา
กล่าวว่าพวกเขากำลังยุ่งอยู่กับการพยายามทำความเข้าใจกลไกเบื้องหลังการจัดตำแหน่งนี้ “งานของเราชี้ให้เห็นว่ามีของเหลวเฟอโรอิเล็กทริกอื่นๆ ซ่อนอยู่ในสายตา” คลาร์กกล่าว “มันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเราในตอนนี้ที่จะขยายขอบเขตของโมเลกุลออกไปให้กว้างกว่าที่มีอยู่ไม่กี่แห่ง (ประมาณห้าแห่ง)
ที่ทราบกัน
ในขณะนี้ว่าแสดงระยะนี้” เขากล่าววัสดุที่ขุดพบจนถึงตอนนี้แสดงเฟสเฟอร์โรอิเล็กทริกที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นเป้าหมายหนึ่งของการวิจัยในอนาคตคือการค้นหาวัสดุที่อุณหภูมิห้อง เขากล่าวเสริม “เรากำลังก้าวไปสู่การใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อคัดกรองโมเลกุลใหม่ที่มีศักยภาพโดยไม่ต้องทำ
การสังเคราะห์จริง แท้จริงแล้วมีการออกแบบโมเลกุลใหม่ 200,000 รายการในการพัฒนาและวิวัฒนาการของ LCD ผลึก ทั่วไป ดังนั้นเราจึงสามารถหลีกเลี่ยงสิ่งนี้ได้” การจัดตำแหน่งมีความสม่ำเสมอมากกว่าที่คาดไว้สำหรับของไหล ซึ่งเอนโทรปีมีความสำคัญและน่าจะมีความผิดปกติอยู่มาก
เทคโนโลยีที่น่าประทับใจได้รับการพัฒนาตั้งแต่ทศวรรษที่ 1960 เพื่อสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่เป็นวงจรพื้นฐานในชิปคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน อาคารขนาดใหญ่ที่สะอาดเป็นพิเศษซึ่งเต็มไปด้วยเครื่องจักรพิมพ์หินราคา 2-4 ล้านเหรียญสหรัฐต่อเครื่องผลิตซิลิคอนเวเฟอร์ 20,000 ชิ้นทุกเดือน
ผลิตทรานซิสเตอร์ต่อตารางมิลลิเมตรได้มากขึ้นด้วยเงินที่น้อยลงกว่าที่เคยเป็นมา แต่ผู้เชี่ยวชาญหลายคนกล่าวว่าความหนาแน่นของวงจรที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจะหยุดชะงักทันทีหากเราไม่เกิดแนวคิดใหม่ที่รุนแรงปัญหาคือคุณลักษณะที่ทำโดยการพิมพ์หินแบบออปติคัลแบบเดิมไม่สามารถย่อขนาดลง
ได้อย่างไม่มีกำหนด กฎของการเลี้ยวเบนกำหนดว่าวิธีเดียวที่จะทำให้ขนาดคุณลักษณะเล็กลงคือทำให้ความยาวคลื่นของแสงสั้นลง แต่วัสดุที่จำเป็นสำหรับเลนส์และส่วนประกอบออปติกอื่นๆ นั้นไม่มีประสิทธิภาพที่ความยาวคลื่นที่สั้นกว่า ดังนั้นการพิมพ์หินด้วยแสงจึงไม่สามารถสร้างลวดลาย
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
