Wat gebeurt er als je twee boeken horizontaal tegen elkaar drukt? De opgebouwde druk zal uiteindelijk worden opgeheven in een opwaartse beweging van de bovenste pagina's en een neerwaartse beweging van de onderste pagina's, als bergen die ontstaan ​​uit de aardkorst, maar in twee richtingen. De vraag blijft echter welke kant de middenpagina opgaat. In theorie, dit is onbeslist, en fysici van zachte materie noemen dit een stagnatiepunt of defect. Ook vloeistoffen hebben stagnatiepunten, bijvoorbeeld een werveling in een badkuip. In het exacte centrum, de vloeistof is in rust, maar verder weg kronkelt het rond de kern.

Vloeibare kristallen

Vloeistoffen begiftigd met interne oriënterende orde, zoals vloeibare kristallen, kan gebreken vertonen, niet alleen in de stroomsnelheid, maar ook in de gemiddelde oriëntatie van hun moleculaire bouwstenen. Deze oriëntatiedefecten, bekend als disclinaties, behoren tot de meest karakteristieke en intensief onderzochte kenmerken van vloeibare kristallen. Leids natuurkundige Luca Giomi is een van die onderzoekers. 'Makers van beeldschermen hebben een hekel aan die gebreken en geven fortuinen uit aan dure glaspoetsmachines om ze weg te werken. Zachte materie fysici, anderzijds, hou van deze kleine singulariteiten en probeer manieren te bedenken om ze te exploiteren.'

Overspraak

In een onlangs gepubliceerd artikel in PNAS , Giomi en medewerkers beschrijven hun ontdekking van een intrigerende "overspraak" tussen defecten in verschillende materiële velden:de vloeistofsnelheid en de gemiddelde moleculaire oriëntatie. Giomi:'Defecten met dezelfde rotatiesymmetrie trekken elkaar aan, ook al behoren ze tot verschillende velden. Dus een stagnatiepunt in een tweevoudige symmetrische stroom (midden-bovenpaneel, edit.) fungeert als een pincet voor een tweevoudige disclinatie (paneel rechtsboven, bewerking.).' Stagnatiepunten in stromen met hogere symmetrie (d.w.z. drievoudig, viervoudig enz.) trekken meer gecompliceerde disclinaties aan waarbij de oriëntatie meer dan eens rond de defecte kern windt (onderste panelen).