При 359,8 К (около 87 °C) вещество из изогнутых молекул, похожих на банан, переходит в жидкокристаллическую фазу, где молекулы собираются в слои. Но в отличие от обычных слоёв, где все «бананы» лежат одинаково, здесь они наклонены сразу в двух направлениях — как косточки в банке с вишнёвым вареньем, которые могут смотреть и вверх, и вбок. Такое состояние называют двуосным смектиком-А.
Проверка тремя способами показала: поляризованный свет в микроскопе рисует характерные узоры с дефектами ±1/2 и ±1, рентгеновские лучи подтверждают слоистость без электрической поляризации слоёв, а ток при переполюсовке не даёт пика. Значит, слои не заряжены — это чисто геометрическая двуосность.
Электрическое поле действует на такой кристалл неожиданно: в плоской ячейке он меняет пропускание света без перестройки слоёв. Это похоже на жалюзи, которые поворачивают ламели, не двигая саму раму. Такое поведение обещает быстрые оптические переключатели и дисплеи с меньшим энергопотреблением.
Диэлектрическая спектроскопия выявила релаксацию дебаевского типа: молекулы поворачиваются на месте, как стрелка компаса, с характерным временем, которое растёт при охлаждении по закону Аррениуса — как мёд густеет на холоде.
Двуосные жидкие кристаллы искали десятилетиями, но стабильные образцы редки. Этот случай примечателен тем, что фаза существует в широком диапазоне температур и не требует хитрой химии. Возможно, такие материалы появятся в оптических модуляторах нового поколения.
Двуосный смектик-А предсказали ещё в 1970-х, но найти его в чистом виде удалось лишь в последние годы. Изогнутые молекулы, как бананы, оказались идеальными кандидатами.
В «Звёздном пути» жидкие кристаллы используются в дисплеях и голограммах. Двуосные фазы могли бы сделать такие экраны ярче и быстрее.