سمكتيك-A ثنائي المحور: بلورة سائلة بجزيئات موزية وميل مزدوج ✎ سريع
عند درجة حرارة 359.8 كلفن (حوالي 87 درجة مئوية)، تتحول مادة مكونة من جزيئات منحنية تشبه الموز إلى طور بلوري سائل، حيث تنظم الجزيئات نفسها في طبقات. ومع ذلك، على عكس البلورات السائلة الطبقية العادية حيث تكون جميع "الموزات" موجهة بنفس الاتجاه، فإنها هنا تميل في اتجاهين في آن واحد — مثل حبات الكرز في وعاء مربى الكرز، والتي قد تشير إلى الأعلى وإلى الجانب. تسمى هذه الحالة سمكتيك-A ثنائي المحور.
أكدت ثلاث طرق تجريبية مستقلة هذه البنية. كشف الضوء المستقطب في المجهر عن أنسجة بصرية مميزة مع عيوب ±1/2 و±1 — وهي عيوب طوبولوجية نموذجية تنشأ في الترتيب ثنائي المحور. أكدت الأشعة السينية التطبق وغياب الاستقطاب الكهربائي للطبقات: لم يُظهر نمط الحيود أي علامات على التخثر الكهربائي. أخيرًا، لم يُظهر قياس التيار عند عكس القطبية أي قمة، مما يستبعد وجود استقطاب تلقائي. وبالتالي، فإن الطبقات غير مشحونة — وهذا ثنائي المحور هندسي بحت، ناتج فقط عن الترتيب الاتجاهي للجزيئات.
يعمل المجال الكهربائي على هذه البلورة بطريقة غير متوقعة: في خلية مسطحة، يغير نفاذية الضوء دون إعادة هيكلة الطبقات. يشبه هذا الستائر التي تدير شرائحها دون تحريك الإطار نفسه. يعد هذا السلوك بإنشاء مفاتيح بصرية سريعة وشاشات عرض باستهلاك طاقة أقل، حيث يحدث إعادة توجيه الجزيئات دون تغيير البنية العيانية.
كشف التحليل الطيفي العازل عن استرخاء من نوع ديباي: تدور الجزيئات في مكانها مثل إبرة البوصلة، بزمن مميز يزداد عند التبريد وفقًا لقانون أرهينيوس — مثلما يثخن العسل في البرد. يشير هذا إلى عملية إعادة توجيه الجزيئات المنشطة حراريًا.
تم البحث عن البلورات السائلة ثنائية المحور لعقود، لكن العينات المستقرة نادرة. هذه الحالة ملحوظة لأن الطور موجود في نطاق واسع من درجات الحرارة ولا يتطلب تخليقًا كيميائيًا معقدًا. ربما تجد هذه المواد تطبيقًا في معدلات بصرية من الجيل الجديد.
تم التنبؤ بسمكتيك-A ثنائي المحور في السبعينيات، لكن لم يتم العثور عليه في شكله النقي إلا في السنوات الأخيرة. الجزيئات المنحنية، مثل الموز، تبين أنها مرشحة مثالية.
في "ستار تريك"، تُستخدم البلورات السائلة في شاشات العرض والهولوغرامات. يمكن للأطوار ثنائية المحور أن تجعل هذه الشاشات أكثر سطوعًا وسرعة.