A Hun-Ren Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatócsoportja egy új anyag állapotát azonosította, ahol a folyékony cseppek, amelyek elektromos mezőnek vannak kitéve, aktív mozgást mutatnak és kölcsönhatásba lépnek, mint a részecskék. Ez az áttörés lehetőséget ad arra, hogy átalakítsa a mikrofluidikában, az orvosi diagnosztikában és a biotechnológiában alkalmazott alkalmazásokat-jelentette be a HUN-REN magyar kutatási hálózat hétfőn.
A fizikusok, Péter Salamon és Marcell Tibor Máthé, a ferroelektromos nematikus folyadékkristályokra, a nemrégiben felfedezett folyadékkategóriákra összpontosított kutatásukat. Kísérleteik azt mutatták, hogy ha elektromos mezőnek van kitéve, ezeknek a folyékony cseppeknek a felülete instabilá vált, és fraktálszerű kiterjesztéseket képez.
Nagyobb feszültségnél a cseppek még szélsőségesebb viselkedést mutattak, elveszítik eredeti alakjukat és bonyolult, labirintusszerű szerkezetekké fejlődtek. A kutatók azt is megfigyelték, hogy amikor egy adott frekvenciatartományon belül váltakozó áramot alkalmaztak, a cseppek megváltoztatták az alakját, és elkezdtek mozogni, és egymást megismételték, hasonlóan a rovarok, mikroorganizmusok vagy mikrorobotok rajta.
Lényeges, hogy a tudósok bebizonyították, hogy képesek ellenőrizni ezen cseppek mozgását a feszültség beállításával. Ez a megállapítás ígéretes alkalmazásokat javasol a mikrofluidikus eszközökben, amelyek hozzájárulnak az orvosi diagnosztikában, a kémiai elemzésben és a biotechnológiai innovációkban.
Egy másik meglepő jelenség a vizsgálat során megjegyezte, hogy a cseppek hangot bocsátottak ki, amikor mozogtak. Ezen kibocsátások spektrális elemzése azt mutatta, hogy a váltakozó áram indukált mechanikai rezgések a folyadékszerkezetekben.
A kutatási eredmények, közzétett Természetkommunikációegy szélesebb körű tanulmány részét képezték az Egyesült Államok Kent Állami Egyetemével, Antal Jákli professzor vezetésével. Ez a partnerség eredményeként az inverz piezoelektromosság elsődleges azonosítását eredményezte háromdimenziós folyadékokban.
Az inverz piezoelektromos hatás azt jelenti, hogy ha feszültséget alkalmaznak egy ferroelektromos nematikus folyadékra, akkor a feszültséggel arányos mechanikai elmozduláson megy keresztül. Ezzel szemben az anyag mechanikus deformációja elektromos töltéseket generál a felületén.
A ferroelektromos nematikus folyadékkristályok elektromechanikai válaszának megértése új lehetőségeket nyit meg a mechanikai energia betakarításához. Ezek a felfedezések fejlett folyadék alapú működtetők, mikropozíciós rendszerek és elektromosan hangolható optikai lencsék fejlesztéséhez vezethetnek, ami jelentős előrelépést jelent az anyagtudomány és a mérnöki munka területén.
A poszt magyar fizikusok az anyag új állapotát fedezték fel a mozgó folyékony cseppekkel, először a magyar konzervatívon jelentek meg.
