{"id":654445,"date":"2025-02-10T17:34:00","date_gmt":"2025-02-10T16:34:00","guid":{"rendered":"https:\/\/dailynewshungary.com\/de\/wissenschaftliche-sensation-ungarische-forscher-entdecken-neuen-zustand-der-materie\/"},"modified":"2025-02-10T17:34:00","modified_gmt":"2025-02-10T16:34:00","slug":"wissenschaftliche-sensation-ungarische-forscher-entdecken-neuen-zustand-der-materie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dailynewshungary.com\/de\/wissenschaftliche-sensation-ungarische-forscher-entdecken-neuen-zustand-der-materie\/","title":{"rendered":"Wissenschaftliche Sensation: Ungarische Forscher entdecken neuen Zustand der Materie"},"content":{"rendered":"

Forscher des HUN-REN Wigner Research Center for Physics haben einen neuen Zustand der Materie entdeckt, in dem sich Fl\u00fcssigkeitstr\u00f6pfchen unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes wie aktiv bewegte, interagierende Teilchen verhalten. Ihre Erkenntnisse k\u00f6nnten neue Wege in der Pr\u00e4zisionstechnologie er\u00f6ffnen.<\/strong><\/p>\n

Die Forscher P\u00e9ter Salamon und Marcell Tibor M\u00e1th\u00e9 vom HUN-REN Wigner Research Center for Physics haben eine k\u00fcrzlich entdeckte spezielle Art von Fl\u00fcssigkeit untersucht, die als ferroelektrische nematische Fl\u00fcssigkristalle bekannt ist. Sie beobachteten, dass die Oberfl\u00e4che ferroelektrischer nematischer Fl\u00fcssigkeitstr\u00f6pfchen in einem elektrischen Feld instabil wird und fraktalartige Fl\u00fcssigkeitsverl\u00e4ngerungen bildet.<\/p>\n

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Was ist eine ferroelektrische nematische Fl\u00fcssigkeit?<\/h2>\n

Ferroelektrische nematische Materialien sind aus l\u00e4nglichen, asymmetrischen Molek\u00fclen zusammengesetzt, die hochpolar sind, ihre beiden Enden also entgegengesetzte elektrische Ladungen tragen (eine positive und eine negative) Die Einzigartigkeit und Seltenheit der ferroelektrischen nematischen Phase liegt darin, dass ihre molekulare Anordnung die einzelnen Ladungsverteilungen nicht aufhebt Stattdessen addieren sich die molekularen Polarisationen, was zu einer spontanen elektrischen Polarisation des Materials f\u00fchrt Obwohl die Analogie nicht perfekt ist, kann man sich ferroelektrische nematische Fl\u00fcssigkeiten als die elektrischen Gegenst\u00fccke magnetischer Fl\u00fcssigkeiten (Ferrofluide) vorstellen Obwohl ihre Existenz vor \u00fcber einem Jahrhundert vorhergesagt wurde, war es erst 2017 so, dass Wissenschaftler ein solches Material zum ersten Mal erfolgreich synthetisierten.<\/p>\n

W\u00e4hrend der Forschung beobachteten Wissenschaftler, dass bei Anlegen einer h\u00f6heren Spannung an die Fl\u00fcssigkeitstr\u00f6pfchen ihr Verhalten noch extremer wurde: Sie verloren ihre Tr\u00f6pfchenform und bildeten komplexe, labyrinthartige Strukturen Die Forscher fanden au\u00dferdem heraus, dass sich die Tr\u00f6pfchen bei Anlegen einer Wechselspannung innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs zu bewegen begannen, w\u00e4hrend sie ihre Form ver\u00e4nderten W\u00e4hrend der Bewegung stie\u00dfen sich die Tr\u00f6pfchen gegenseitig ab und kollidierten wie Partikel, die aktiven Objekten wie schw\u00e4rmenden Insekten, Mikroben oder Mikrorobotern \u00e4hnelten Die Forscher konnten auch die Bewegung der Tr\u00f6pfchen mithilfe von Spannung steuern, was auf m\u00f6gliche Anwendungen in neuen Arten von mikrofluidischen Ger\u00e4ten schlie\u00dfen l\u00e4sst Diese Entdeckung k\u00f6nnte praktische Vorteile in Bereichen wie medizinische Diagnostik, chemische Analyse, und Biotechnologie haben.<\/p>\n

Die Forscher beobachteten auch, dass diese Bewegung von Schallemission begleitet wurde Das \u00fcberraschende Ph\u00e4nomen wurde durch Spektralanalyse des Schalls erkl\u00e4rt, die darauf hinwies, dass die Tr\u00f6pfchen bei Einwirkung von Wechselspannung mechanische Schwingungen erfahren Die charakteristischen Frequenzen dieser Schwingungen entsprachen der Frequenz des Antriebssignals und seiner zweiten Harmonischen Die Forscher ver\u00f6ffentlichten ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications.<\/p>\n

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Wigner ferroelecric nematische Tr\u00f6pfchen<\/h2>\n
\"Ungarische
Station\u00e4re (i-iii) und bewegliche (iv-vi) ferroelektrische nematische Tr\u00f6pfchen in einem elektrischen Feld Quelle: HUN-REN<\/figcaption><\/figure>\n

Forscher untersuchten auch ferroelektrische nematische Fl\u00fcssigkristalle in Zusammenarbeit mit Professor Antal J\u00e1kli von der Kent State University (USA).Durch diese Partnerschaft konnten sie als erste weltweit das Ph\u00e4nomen der inversen Piezoelektrizit\u00e4t in dreidimensionalen Fl\u00fcssigkeiten demonstrieren, die Essenz dieses Effekts ist, dass bei Anlegen von Spannung an eine ferroelektrische nematische Fl\u00fcssigkeit das Material eine mechanische Verschiebung proportional zur angelegten Spannung aufweist Das Ph\u00e4nomen wirkt auch umgekehrt: Durch mechanische Verformung entstehen elektrische Ladungen auf der Oberfl\u00e4che des Materials Im kHz-Frequenzbereich \u00fcbersteigt die piezoelektrische Kopplungskonstante des untersuchten Materials 1 nC\/N, was bedeutet, dass eine Kraft eines Newton mindestens eine Nanospulombe des h\u00f6chsten Ladungswerts vergleichbar ist. Pressemitteilung<\/a> Sagte.<\/p>\n

Das Verst\u00e4ndnis der elektromechanischen Reaktion ferroelektrischer nematischer Fl\u00fcssigkristalle erm\u00f6glicht die Gewinnung mechanischer Energie und ebnet den Weg f\u00fcr die Entwicklung von Fl\u00fcssigkeitsaktoren, Mikropositionierern und elektrisch abstimmbaren optischen Linsen. Die Forscher ver\u00f6ffentlichten ihre Ergebnisse in der renommierten Fachzeitschrift Advanced Functional Materials.<\/p>\n

HUN-REN m\u00f6chte eine der effektivsten Forschungsorganisationen in Europa werden und wesentlich zum sozialen und wirtschaftlichen Erfolg Ungarns beitragen. Das HUN-REN-Gesetz, das ab dem 1. Januar 2025 in Kraft tritt, bietet den notwendigen Rahmen f\u00fcr die Umwandlung von HUN-REN in ein reaktionsf\u00e4higeres, kollaborativeres, leistungsorientierteres und gut funktionierendes Netzwerk, das die Freiheit der wissenschaftlichen Forschung und die Fortsetzung der explorativen Forschung gew\u00e4hrleistet und gleichzeitig multidisziplin\u00e4re L\u00f6sungen f\u00fcr komplexe Herausforderungen bietet, die sowohl nationale als auch internationale Gemeinschaften betreffen Mitarbeiter im Rahmen der Modernisierung von HUN-REN k\u00f6nnen sich auf ein langfristiges, konsistentes, wertorientiertes und leistungsorientiertes Finanzierungssystem, sich gegenseitig verst\u00e4rkende Struktur und Funktionsweise, wettbewerbsf\u00e4hige Geh\u00e4lter und eine vorhersehbare Forschungskarriere freuen.<\/p>\n

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