في طبقة رقيقة من بلورة سائلة، تكون الجزيئات عادة موجهة مثل أعواد الثقاب في علبة: محاورها الطويلة متوازية، لكن الاتجاهين "للأعلى" و"للأسفل" موزعون بشكل عشوائي. لإجبار كل الجزيئات على النظر في اتجاه واحد، يلزم تصميم جزيئي خاص. وجد الباحثون حيلة كيميائية تفعل ذلك بشكل شبه تلقائي.

يتعلق الأمر بجزيئات مبنية على 1،3-ديوكسان (1,3-dioxane) وهو حلقة غير متجانسة سداسية تحتوي على ذرتي أكسجين في الحلقة. إذا أُضيفت مجموعة ميثيل (بديل صغير يتكون من ذرة كربون واحدة وثلاث ذرات هيدروجين) إلى الموضع 5 من هذه الحلقة، تبدأ الجزيئات في الانتظام بشكل قطبي. بعبارة أخرى، تتجه عزمها ثنائي القطب الكهربائي — وهي متجهات تشير من الشحنة السالبة إلى الموجبة — في اتجاه واحد، مثل إبر بوصلة صغيرة.

الأكثر إثارة للاهتمام أن هذه الحيلة لا تعمل مع مادة واحدة فقط، بل مع عائلة كاملة. في ثمانية أزواج من "الأصل — النظير المميثل"، إما عززت إضافة مجموعة الميثيل النظام القطبي أو فعّلته حيث لم يكن موجودًا إطلاقًا. الأمر كما لو أن قطعة صغيرة واحدة تجعل مجموعات بناء مختلفة تتجمع في نفس الشكل.

هذا التصميم الجزيئي البسيط يفتح الطريق لمواد بلورية سائلة جديدة للشاشات والحساسات والإلكترونيات الضوئية. بدلاً من البحث المطول في جزيئات معقدة، يمكن أخذ أساس مُثبت وإضافة نتوء صغير واحد — والحصول على الخاصية المطلوبة.