Tim sa Univerziteta Kolorado (Boulder) stvorio je kontinuirane prostorno‑vremenske kristale (CSTC) od tečnih kristala i boje osetljive na plavu svetlost (~450 nm). Materijal formira samoodržive, ponavljajuće obrasce koji su često vidljivi i bez mikroskopa, bez stalnog doprinosa spoljne energije. Istraživači su dokumentovali ključne parametre (viskoznost ~77 mPa·s, debljina ćelije 3 µm, površinska energija ~10⁻⁵ J/m²) i ukazali na primene u anti‑falsifikovanju, kriptografiji i optičkom skladištenju podataka. Rad je objavljen u Nature Materials i podržan je od američkog Ministarstva energetike.
Novi „vremenski kristali“ vidljivi golim okom — istraživači iz Bouldera prave ritmične, svetlom vođene strukture
Novi „vremenski kristali" vidljivi golim okom
Istraživači sa Univerziteta Kolorado (Boulder) razvili su tzv. kontinuirane prostorno‑vremenske kristale (CSTC) napravljene od uobičajenih tečnih kristala i tanke slojeve boje osetljive na plavu svetlost (~450 nm). Pod mikroskopom — a ponekad i golim okom — materijal formira šarene, talasaste pruge koje pulziraju i ponavljaju se u stabilnim ciklusima bez stalnog spoljnog napajanja.
Eksperiment su vodili Hanqing Zhao i prof. Ivan Smalyukh. Njihova ćelija se sastojala od tankog sloja tečnog kristala (debljine ~3 µm) između dve staklene ploče; dodata boja menja oblik pod uticajem plave svetlosti (fotoizomerizacija), što uvodi lokalne promene u rasporedu molekula tečnog kristala i pokreće samoodržive talasne strukture — tzv. prostorno‑vremenske solitone.
Tim je kontrolisao polarizaciju i intenzitet svetlosti da podešava frekvenciju oscilacija. Navedeni parametri iz publikacije uključuju viskoznost ~77 mPa·s i površinsku energiju reda 10⁻⁵ J/m²; opažene strukture su ostajale stabilne satima i nisu bile posledica mehaničkih vibracija.
„Dovoljno je zasvetliti — i ceo svet vremenskih kristala oživi“, kaže prof. Smalyukh. „Možete ih videti direktno, bez specijalnih detektora“, dodaje Zhao.
Otkriće je značajno jer predočava da fenomen koji krši vremensku translacionu simetriju nije rezervisan samo za egzotične kvantne sistema pri ekstremnim uslovima, već može nastati i u "mekim" materijalima na sobnoj temperaturi. To otvara novi pravac u eksperimentalnoj fizici i materijalnim naukama.
Moguće primene
CSTC imaju potencijalne primene u zaštiti od falsifikata (jedinstveni "vremenski otisak" pri osvetljavanju), u optičkoj kriptografiji i visokobrzinskom optičkom skladištenju podataka — gde bi informacija bila kodirana i prostorom i vremenom (fazom i ritmom oscilacija). Univerzitet je podneo patentnu prijavu, a rad je finansijski podržao američki Ministarstvo energetike i objavljen je u časopisu Nature Materials.
Napomena: Iako su rezultati obećavajući, praktična primena zahteva dalji rad na stabilnosti, industrijskoj integraciji i standardizaciji detekcije vremenskih obrazaca.
Pomozite nam da budemo bolji.
