Nobel ödüllü bilim insanı Peter Debye ve Max Born’un 19. yüzyılın başında yeni bir sıvı kristal formu önermesinin üzerinden 100 yıl geçtikten sonra Colorado Üniversitesi’nden bilim insanları, bu formu üretmeyi başardılar.
Colorado Üniversitesi’nden bilim insanlarının keşfinin kökenleri, Peter Debye ve Max Born’un rastgele değil birebir tarafta düzgün hizalanmış bir molekül dizilimine sahip yeni bir cins sıvı kristal yapısı çalışmalarına dayanıyor.
Düzgün formda hizalanan katı kristaller daha evvel keşfedilmişti
Aslında bilim insanları, Debye ve Born’un teorik çalışmalarının akabinde kısa bir müddet sonra bu davranışları sergileyen katı moleküller keşfetmişlerdi. Düzgün bir biçimde farklı taraflarda hizalanan moleküller, bir elektrik alanına maruz kaldıklarında da yer değiştirebiliyorlar.
Bilim insanlarının keşfettiği bu ferroelektrik katı kristaller, materyal bilimi konusunda değerli bir ilerleme sağlıyor. Lakin tıpkı özellikleri taşıyan sıvı kristal fazı, bugüne kadar bir türlü keşfedilememişti.
Yeni keşif RM734 ismi verilen bir organik moleküle dayanıyor
Colorado Üniversitesi Sıvı Materyaller Araştırma Merkezi’nden bilim insanları, yüksek sıcaklıklarda klasik bir nematik sıvı kristal fazı ve daha düşük sıcaklıklarda öbür alışılmadık faz sergilediğini buldukları RM734 isimli bir organik molekül üzerinde çalışma gerçekleştirdiler.
Molekül üzerinde mikroskopla denemeler yapan bilim insanları, zayıf bir elektrik alanına maruz kaldığında sıvı kristal içeren hücrenin saçaklarında çarpıcı bir renk karışımı ortaya çıkmaya başladığını fark ettiler. Organik molekül üzerinde yapılan çalışmalar RM734’ün bu fazının, elektrik alanlarına tipik nematik sıvı kristallerinden 100 ile 1000 kat daha hassas olduğunu ve daha yüksek sıcaklıklardan soğutulduğunda resen oluşan hizalanmış molekül kesimlerinin olduğunu belirlediler.
Bu moleküllerin daha yakından inceleyen bilim insanları, neredeyse hepsi birebir istikamete işaret eder biçimde hizalanan molekül kesimlerini görünce şaşırdılar. Araştırmacılardan Matt Glaser, sıvı kristalin ferroelektrik nematik fazının yeni cins ekran ve bilgisayar bileşenlerinde kullanılacak yeni bir gereç kozmosunun kapısını açtığını söylüyor.
RM734 hakkında yapılan araştırmanın önderi olan Noel Clark, “Nematikler hakkında 40.000 araştırma makalesi var ve neredeyse her birinde nematik ferroelektrik olsaydı değişik yeni olasılıkların ortaya çıkabileceğini görüyorsunuz” dedi.
RM734’ün çarpıcı yeni özelliğini keşfeden bilim insanları organik unsur üzerinde çalışmaya devam ediyorlar. Araştırmacılar, RM734’ün yeni fazının nasıl oluştuğunu daha uygun anlamak için RM734’ü bilgisayar simülasyonları yoluyla incelemeye devam ediyorlar.
