Пенсильванские физики помогли создать "книгу рецептов" для проектирования новых материалов
Показав, что крошечные частицы, введенные в жидкокристаллическую среду, ведут себя в соответствии с предсказаниями математических теорем, физики открыли дверь для создания новых материалов со свойствами, которые не существуют в природе.
Результаты показали, что исследователи могут создать некую «книгу рецептов», чтобы спроектировать новые материалы с использованием топологии, значительной математической области, которая описывает свойства, которые не меняются, когда объект растягивается, сгибается или непрерывно деформируется.
Профессора Рендалл Камьен и Том Любенски с кафедры физики и астрономии Пенсильванского университета, провели исследование во главе с доцентом Иваном Смалюком из Колорадского университета в Болдере.
Результаты исследования опубликованы в издании Nature.
Данная работа считается первым экспериментом, который показал, что одни из наиболее важных топологических теорем содержатся в реальном материальном мире.
„Наше исследование показало, что взаимодействие между частицами и молекулярными рядами в жидких кристаллах соответствуют прогнозам топологических теорем, позволяя использовать эти теоремы в создании новых композитных материалов с уникальными свойствами, которые нельзя встретить в природе или синтезировать химическим путем“, заключил Смалюк. „Эти результаты закладывают основу для новых применений низкомерной топологии в экспериментальных исследованиях“.
