Colloïdale kristallen zijn geordende reeksen deeltjes die een verscheidenheid aan interessante optische eigenschappen kunnen vertonen. De symmetrie van deze kristallen beperkt echter vaak hun toepassingen. Kristallen met een kubieke symmetrie kunnen bijvoorbeeld niet worden gebruikt om bepaalde typen optische apparaten te maken.

Een team onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft nu een manier gevonden om de symmetrie van colloïdale kristallen te doorbreken. De methode van het team bestaat uit het gebruik van een laser om de kristallen te verwarmen, waardoor de deeltjes gaan bewegen en de symmetrie van het kristal wordt verbroken.

De onderzoekers zeggen dat hun methode kan worden gebruikt om nieuwe soorten optische apparaten te maken, zoals lenzen en polarisatoren. De methode zou ook kunnen worden gebruikt om de eigenschappen van colloïdale kristallen en andere materialen te bestuderen.

De bevindingen van het team werden gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.

Hoe de methode werkt

De methode van de onderzoekers bestaat uit het gebruik van een laser om een ​​colloïdaal kristal te verwarmen. Het laserlicht zorgt ervoor dat de deeltjes in het kristal trillen, wat er uiteindelijk toe leidt dat de deeltjes rondbewegen en de symmetrie van het kristal verbreken.

De onderzoekers zeggen dat de sleutel tot hun methode het gebruik van een laser met de juiste golflengte is. De golflengte van het laserlicht moet dichtbij de golflengte liggen van het licht dat de deeltjes in het kristal absorberen. Hierdoor kan het laserlicht de deeltjes effectief verwarmen en ervoor zorgen dat ze bewegen.

De onderzoekers zeggen dat hun methode kan worden gebruikt om de symmetrie van elk type colloïdaal kristal te doorbreken. De methode zou ook kunnen worden gebruikt om kristallen met nieuwe symmetrieën te creëren, zoals kristallen met een hexagonale symmetrie.

Toepassingen van de methode

De onderzoekers zeggen dat hun methode kan worden gebruikt om nieuwe soorten optische apparaten te maken, zoals lenzen en polarisatoren. De methode zou ook kunnen worden gebruikt om de eigenschappen van colloïdale kristallen en andere materialen te bestuderen.

De onderzoekers zeggen bijvoorbeeld dat hun methode kan worden gebruikt om lenzen te maken die licht in een specifieke richting kunnen focussen. De lenzen kunnen worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, zoals microscopie en optische communicatie.

De onderzoekers zeggen dat hun methode ook kan worden gebruikt om polarisatoren te maken die licht van een specifieke polarisatie kunnen blokkeren. De polarisatoren kunnen in een verscheidenheid aan toepassingen worden gebruikt, zoals fotografie en zonnebrillen.

De onderzoekers zeggen dat hun methode een krachtig hulpmiddel is dat kan worden gebruikt om nieuwe materialen en apparaten te creëren met een breed scala aan toepassingen.