Ricerca

Cristalli liquidi “mutaforma” per rivoluzionare i chip del futuro

I fisici della Case Western Reserve University e della Tufts University affermano di essere riusciti, per la prima volta, a cambiare la forma di una superficie piatta a cristalli liquidi senza applicare alcuno stimolo locale, essenzialmente alterando a distanza il suo aspetto fisico. In tal modo, hanno sfidato la forza gravitazionale che tende a creare una superficie piana nel punto di contatto tra il liquido e l’aria circostante.

Charles Rosenblatt, Ohio Eminent Scholar e professore di fisica presso il Case Western Reserve, uno dei ricercatori principali del progetto, ha affermato che “Questo è un risultato rivoluzionario e potrebbe rivelarsi il punto di partenza per applicazioni future, molte delle quali non ancora immaginabili”.

Le applicazioni future potrebbero portare a miglioramenti nei microchip e persino allo sviluppo di strumenti microscopici fluidi in grado di eseguire riparazioni in modo meno invasivo, tornando poi alla loro forma originale, un po’ come fa l’acqua quando infiliamo una mano in un secchio e poi la togliamo.

Gli scienziati hanno essenzialmente manipolato quello che Rosenblatt ha definito “un liquido newtoniano orientabile”, riferendosi in questo caso a un cristallo liquido nematico che si comporta in modo prevedibile, cioè lineare, quando viene applicato uno stimolo esterno. Il nematico è una fase che consiste in molecole a forma di sigaro disposte parallelamente l’una all’altra, ma che possono fluire come acqua.

Per capire questo concetto basta considerare un bicchiere pieno d’acqua in cui la superficie di contatto tra l’aria e l’acqua è essenzialmente piatta. Ma nel caso del lavoro qui riportato, i ricercatori hanno costretto l’interfaccia cristalli liquidi/aria a cambiare forma semplicemente sfruttando l’orientabilità delle molecole che compongono il cristallo liquido. Il team lavorerà in futuro sulla messa a punto della forma della superficie applicando un campo elettrico esterno e variando la temperatura.