Российские ученые нашли способ ускорить разработку устройств на базе жидких кристаллов

"Мы решили множество сложных задач по моделированию жидких кристаллов на уровне молекул. Это важный шаг к предсказанию поведения молекул в жидких кристаллах, что нужно как для науки, так и для производства", – пояснил Николай Кондратюк из МФТИ.

Жидкие кристаллы – это уникальное вещество, которое сочетает свойства жидкостей и твердых тел. Еще 50 лет назад ученые поняли, что их можно контролировать с помощью электричества, что привело к созданию ЖК-экранов и других полезных технологий.

Для работы большинства таких устройств молекулы жидких кристаллов должны выстраиваться в особом порядке – так называемой "нематической фазе". В этом состоянии все молекулы повернуты в одном направлении и уложены в структуру из параллельных элементов. Однако при неправильной температуре этот порядок нарушается, и молекулы начинают двигаться хаотично.

Российские ученые нашли способ точно рассчитывать переход между упорядоченным и хаотичным состояниями. Они адаптировали уже известный метод расчетов (GAFF) для изучения молекул жидких кристаллов. Проверив его на стандартном жидком кристалле 5CB, исследователи убедились, что метод хорошо предсказывает плотность и порядок молекул, хотя и немного ошибается в расчете их подвижности. Эти знания помогут создавать новые, более совершенные материалы и устройства.