Toekomstige materialen uit vloeibare kristallen druppels

Van microscopisch kleine druppels van actieve vloeibare kristallen, gevormd door een groot aantal elementen die energie verbruiken , komen we tot de innovatieve materialen van de toekomst . Deze kunnen bijvoorbeeld het uitgangspunt vormen voor de creatie van kunstmatige stoffen die biologische stoffen imiteren , of microcapsules voor de gecontroleerde toediening van medicijnen .

Dit is het perspectief dat wordt geopend door een internationale studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications en geleid door de Universiteit van Edinburgh, waar ook Italiaanse onderzoekers van de Universiteit van Bari en het Institute for Applications of Calculus 'M. aan deelnemen. Picone' van de Nationale Onderzoeksraad in Rome. De auteurs, onder leiding van Giuseppe Negro en Louise Head van de Britse universiteit, hebben namelijk de eigenschappen van een nieuw type actieve zachte materie onthuld, die bestaat uit druppels vloeistof die een mengsel van verschillende stoffen bevatten.

"Als ze worden ingekapseld in een druppel vloeistof, kunnen deze actieve vloeibare kristallen verrassende effecten teweegbrengen", zegt Adriano Tiribocchi van Cnr-Iac, een van de betrokken onderzoekers. "Ze kunnen bijvoorbeeld een spontane beweging genereren die vergelijkbaar is met die van sommige cellen ." Met behulp van computersimulaties observeerden de onderzoekers dat als er slechts één druppel is, de beweging wordt beïnvloed door de positie van de druppel zelf, terwijl in het geval van veel druppels de beweging roterend , regelmatig en gecoördineerd wordt. “In dit tweede scenario”, vervolgt Tiribocchi, “spelen topologische defecten een cruciale rol; fascinerende wiskundige objecten die ook in het dagelijks leven kunnen worden waargenomen, bijvoorbeeld in vingerafdrukken in de vorm van puntvormige onvolkomenheden, het resultaat van de kruising van de lijnen van de vingertoppen”.