Гибкие, адаптивные, революционные: роботы на основе жидких кристаллов вступают в игру

В быстро развивающемся мире технологий сделано открытие, которое может изменить будущее робототехники и камер. Недавнее исследование описывает простой, но гениальный метод управления молекулярными свойствами жидких кристаллов с помощью светового воздействия. Полученные результаты открывают новые возможности для будущих применений.

Альвин Модин, физик из Университета Джонса Хопкинса, возглавлял это исследование.Главной целью команды было разработать доступный способ точного формирования трехмерной структуры молекул жидких кристаллов. И им это удалось, используя обычные инструменты вроде микроскопов и линз. Это поистине прорывное достижение открывает безграничные возможности для лабораторий и производителей по всему миру в изучении жидких кристаллов для создания инновационных роботов, камер и других устройств.

Секрет жидких кристаллов заключается в их уникальной способности сочетать текучесть жидкостей и упорядоченную структуру, присущую твердым телам. Благодаря этим свойствам они широко применяются в ЖК-дисплеях, биомедицинском оборудовании и других приборах, требующих точного управления светом. Однако до недавнего времени манипулирование трехмерной пространственной ориентацией молекул жидких кристаллов было крайне дорогостоящим и технически сложным процессом.

Теперь ученые смогли управлять трехмерным направлением их ориентации, облучая световыми импульсами светочувствительный материал, нанесенный на стеклянную поверхность.

В ходе эксперимента команда использовала поляризованный и неполяризованный свет, пропускаемый через микроскоп, для воздействия на жидкие кристаллы. Они обнаружили, что в поляризованном свете световые волны колеблются строго определенным образом, в отличие от хаотичных колебаний в неполяризованном излучении.

Применяя данный метод, исследователи создали микроскопическую линзу из жидких кристаллов, способную фокусировать свет в зависимости от поляризации проходящего через нее излучения. Такое изобретение открывает двери для создания программируемых «умных» материалов, реагирующих на внешние воздействия. Например, гибких роботов с изменяемой формой для работы со сложными объектами или объективов камер, автоматически регулирующих фокусировку в условиях разного освещения.

В настоящее время исследователи работают над получением патента на свое открытие и планируют провести дальнейшие испытания с различными типами молекул жидких кристаллов и затвердевших полимеров.

Исследование было опубликовано в журнале Advanced Materials.