I difetti che rompono la simmetria di materiale altrimenti ordinato sono chiamati difetti topologici. Nei cristalli solidi, sono chiamate dislocazioni perché interrompono il reticolo atomico regolarmente strutturato. In contrasto, i difetti topologici chiamati disclinazioni assumono la forma di anse in cristalli liquidi della varietà nematica, le cui molecole allungate sembrano un banco di pesci. Nuovi esperimenti supportati da un modello teorico mostrano come i difetti che formano anelli attorno a fibre di plastica attorcigliate immerse in cristalli liquidi potrebbero essere utilizzati per il trasporto di sostanze biochimiche, quando controllato da campi elettrici e magnetici.
Pubblicato in EPJ MI , questi risultati - ottenuti da Mallory Dazza dell'Ecole normale supérieure Cachan, Francia, e colleghi - hanno potenziali applicazioni in sistemi elettro-ottici micromeccanici e microfluidici.
Il frutto di un portoghese, collaborazione slovena e francese, questo lavoro si concentra sui difetti indicati come "cicli di declinazione vincolati". Gli autori si sono proposti di manipolare questi anelli stabilizzati avvolgendo fibre attorcigliate, come una collana, applicando un campo magnetico obliquo alle fibre. Dazza e i suoi colleghi hanno scoperto che i cappi sono sensibili al fatto che le fibre siano attorcigliate in modo destrorso o sinistrorso. Questa manualità è una caratteristica che è nativa delle fibre di cellulosa o può essere indotta da una semplice torsione nelle fibre plastiche.
Gli autori hanno anche scoperto che l'inclinazione di un'ansa è proporzionale all'angolo di torsione della fibra. Questo ha fatto capire loro che l'inclinazione aumenta quando un campo elettrico o magnetico viene applicato perpendicolarmente alla fibra.
Inoltre, le spire hanno la capacità di muoversi parallelamente ad un moto traslatorio quando viene applicato un campo magnetico in direzione obliqua alla fibra. Ciò significa che applicando un tale campo, è possibile controllare il trasporto delle molecole intrappolate all'interno delle anse, muovendosi lungo le fibre.
