Сверхскоростные жидкие кристаллы

20.08.2013

Группа американских исследователей из университета Кента смогла на порядки увеличить скорость управления жидкими кристаллами. Физики нашли способ сократить время, которое требуется молекулам на возвращение в исходное состояние после отключения электрического поля. Этот процесс вместо одной миллисекунды теперь занимает всего около 30 наносекунд.

Ученые использовали новый способ изменения молекулярной структуры жидких кристаллов под действием электрического поля, а также отказались от управления прозрачностью за счет вращения плоскости поляризации света. Вместо того, чтобы вращать все молекулы сразу и поворачивать плоскость поляризации, физики изменили взаимную ориентацию молекул, форма которых в первом приближении представляет собой сплющенный эллипсоид. Такие эллипсоиды в отсутствии электрического поля уже "немного" упорядочены, а его включение приводит к тому, что эллипсоиды складываются в стопки и степень упорядоченности резко возрастает.

Собрав опытную установку из лазера, нескольких поляризаторов и экспериментальной ячейки с жидкими кристаллами физики показали то, что рост упорядоченности приводит к тому, что при прохождении света через ячейку усиливается эффект двойного лучепреломления. Лучи света с разным направлением плоскости поляризации сильнее расходятся в разные стороны, а этот эффект уже можно применить для управления прозрачностью при помощи поляризующих фильтров. Такой метод, как подчеркивают авторы, при этом не позволяет сделать ячейку абсолютно непрозрачной, но руководитель исследовательской группы Олег Лаврентович считает, что метод можно существенно улучшить.

Ячейки, вращающие плоскость поляризации, лежат в основе всех современных технологий ЖК-дисплеев. Молекулы жидких кристаллов могут как переходить из смеси двух взаимно перпендикулярных состояний в состояние, когда они ориентированы в одну сторону (технология TN), так и просто поворачиваться на 90 градусов (IPS, VA и производные) в одном из двух независимых слоев. Разворот молекул при включении поля происходит очень быстро, но при выключении переход в исходное состояние занимает не менее одной миллисекунды.

<< Назад: Xbox One с защитой от перегрева 21.08.2013

>> Вперед: Динамическая технология сетевой архитектуры 20.08.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Рыжий ген и ускоренная эволюция 30.04.2026

Вопрос о том, как и насколько быстро меняется человеческий вид, давно занимает биологов и генетиков. Долгое время считалось, что эволюционные процессы происходят крайне медленно, однако новые данные заставляют пересматривать эти представления. Особенно интересные результаты связаны с изменением частоты редких генетических признаков, включая рыжий цвет волос. Рыжеволосость сегодня остается редкой чертой: ее носители составляют менее 2 процентов мирового населения. Однако анализ древней и современной ДНК показывает, что ген, связанный с этим признаком, за последние примерно 10 тысяч лет стал заметно более распространенным, особенно среди популяций Европы. Более того, вместе с ним исследователи фиксируют и другие изменения в генетическом профиле человека, затрагивающие внешность и физиологические особенности. Среди сопутствующих тенденций, выявленных в генетических данных, отмечается увеличение частоты светлой кожи, снижение вероятности мужского облысения, а также некоторые физиолог ...>>

Нейтринный лазер 30.04.2026

Нейтринный лазер - это гипотетическое устройство, способное управлять потоками одних из самых трудноуловимых частиц во Вселенной. Такая разработка открывает новые горизонты в изучении фундаментальных законов природы и может изменить представления о космосе. Идею нового типа излучателя представили физики из Massachusetts Institute of Technology, предложив лазер, который вместо света генерирует поток нейтрино. Эти частицы, почти не взаимодействующие с материей, настолько слабо проявляют себя, что их часто называют "частицами-призраками". Тем не менее они пронизывают все вокруг: по оценкам, триллионы нейтрино ежесекундно проходят через человеческое тело, не оставляя следа. Несмотря на их колоссальную распространенность во Вселенной, нейтрино остаются одними из наименее изученных частиц. Их крайне сложно регистрировать, а еще сложнее контролировать, поэтому традиционно их получают в крупных установках вроде ядерных реакторов или ускорителей частиц. Такие комплексы требуют огромных за ...>>

Мороженое не такое вредное, как принято считать 29.04.2026

В питании часто встречаются продукты, которые одновременно вызывают удовольствие и сомнения с точки зрения здоровья. К таким относится и мороженое: оно воспринимается как типичный десерт с высоким содержанием сахара и жиров, однако современные научные данные постепенно усложняют это привычное представление. Долгое время считалось, что мороженое не может быть частью рационального питания, однако исследования последних лет показывают более неоднозначную картину. Ученые подчеркивают, что влияние этого продукта на организм зависит не только от его сладости или калорийности, но и от состава, качества ингредиентов и общего образа жизни человека. Одни из наиболее масштабных данных были получены в рамках долгосрочных наблюдений в США, включавших проекты Nurses Health Study, Nurses Health Study II и Health Professionals Follow-Up Study. В этих исследованиях на протяжении 20-40 лет наблюдали примерно 190 тысяч взрослых участников, регулярно собирая данные об их питании, физической активнос ...>>

Полет в самолете без пауз в бизнесе 29.04.2026

Авиаперелеты перестают быть просто временем в пути и превращаются в продолжение рабочего дня. Особенно это касается деловых пассажиров, которым важно сохранять продуктивность даже на высоте десяти километров. В ответ на этот запрос авиационная индустрия начинает предлагать решения, которые стирают границу между офисом и салоном самолета. Компания Boeing представила концепцию, которая радикально меняет представление о комфорте в полете. Речь идет о персональных рабочих капсулах, полностью изолированных от шума салона и спроектированных с учетом эргономики длительной работы. Идея этих модулей заключается в создании индивидуального пространства, где пассажир может сосредоточиться на задачах без отвлекающих факторов. Концепт предусматривает два формата использования: работу в сидячем положении и альтернативную конфигурацию, позволяющую работать стоя, что делает пространство более гибким и адаптируемым под разные сценарии. Особое внимание в проекте уделяется акустическому комфорту ...>>

Неконтролируемый смех и эффект откока 28.04.2026

Смех обычно воспринимается как простая и приятная реакция на шутку или забавную ситуацию, однако с точки зрения нейробиологии он представляет собой сложный процесс, в котором участвуют эмоции, социальное восприятие и системы вознаграждения мозга. Именно поэтому в некоторых ситуациях человеку бывает трудно удержаться от смеха, даже если он кажется неуместным. К такому выводу пришли исследователи из University of Gottingen, которые изучали механизмы возникновения и подавления смеха. В их работе было показано, что смех далеко не всегда является полностью сознательным действием и нередко запускается автоматическими процессами в нервной системе. Ученые выделяют два основных типа смеха, различающихся по своему происхождению. Первый - непроизвольный, "беспомощный" смех, возникающий спонтанно и практически не поддающийся контролю. Второй - социальный или вежливый смех, который человек использует осознанно для поддержания общения или выражения реакции в обществе. Нейробиологически эти ...>>

Случайная новость из Архива Оперативное выявление лесных пожаров 03.03.2025 Лесные пожары - это стихийное бедствие, которое наносит огромный ущерб экосистемам и представляет угрозу для жизни людей. В условиях изменения климата и увеличения частоты засух проблема обнаружения и тушения лесных пожаров становится все более актуальной. Ученые разработали новый тип ИИ, имитирующий работу человеческого мозга, который способен автоматически обнаруживать лесные пожары на спутниковых снимках с точностью до 93%. Эта технология особенно важна для тропических лесов Амазонии, где в 2023 году произошло более 98 тысяч пожаров. Технология основана на использовании "искусственных нейронных сетей" и "глубокого обучения". Исследователи использовали сверточную нейронную сеть (CNN), которая анализирует спутниковые снимки, имитируя работу человеческого мозга. CNN обучалась на изображениях, полученных со спутников Landsat 8 и 9, оснащенных приборами ближнего и коротковолнового инфракрасного диапазона. Эти инструменты позволяют выявлять изменения в растительности и температуре поверхности, что является ключевым для обнаружения пожаров. Для обучения CNN использовались 200 снимков с лесными пожарами и 200 снимков без них. Несмотря на относительно небольшое количество данных, сеть достигла высокой точности в 93%. Это говорит о том, что данная технология имеет огромный потенциал в борьбе с лесными пожарами. Профессор Синтия Элевтерио из Федерального университета Амазонас отмечает: "Способность выявлять и реагировать на лесные пожары имеет решающее значение для сохранения хрупкого экологического баланса этих жизненно важных экосистем. Результаты нашего исследования могут улучшить обнаружение лесных пожаров в экосистеме Амазонии и других регионах мира". В настоящее время существующие системы мониторинга в Амазонии имеют ограниченное разрешение, что затрудняет обнаружение мелких деталей и небольших очагов возгорания. Новая технология, основанная на CNN, позволяет преодолеть эти ограничения и обеспечить более точный и детальный анализ. Профессор Карлос Мендес, соавтор исследования, подчеркивает: "Модель CNN может служить ценным дополнением, делая возможным более детальный анализ в конкретных регионах. Сочетая широкий временной охват текущих датчиков с пространственной точностью нашей модели, мы можем значительно улучшить мониторинг лесных пожаров". Важно отметить, что новая технология не заменяет существующие системы мониторинга, такие как MODIS и VIIRS, а дополняет их. Эти системы обеспечивают глобальный мониторинг лесных пожаров, в то время как CNN позволяет проводить более детальный и локализованный анализ. В будущем исследователи планируют увеличить количество обучающих изображений для CNN, чтобы повысить точность модели. Они также рассматривают возможность применения этой технологии для мониторинга вырубки лесов. Внедрение этой технологии может стать важным шагом в защите тропических лесов Амазонии и других экосистем мира от разрушительного воздействия пожаров. Сочетание ИИ со спутниковыми данными открывает новые возможности для сохранения природных ресурсов нашей планеты.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026