{"id":651395,"date":"2025-02-10T17:34:00","date_gmt":"2025-02-10T16:34:00","guid":{"rendered":"https:\/\/dailynewshungary.com\/it\/sensazione-scientifica-ricercatori-ungheresi-scoprono-un-nuovo-stato-della-materia\/"},"modified":"2025-02-10T17:34:00","modified_gmt":"2025-02-10T16:34:00","slug":"sensazione-scientifica-ricercatori-ungheresi-scoprono-un-nuovo-stato-della-materia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dailynewshungary.com\/it\/sensazione-scientifica-ricercatori-ungheresi-scoprono-un-nuovo-stato-della-materia\/","title":{"rendered":"Sensazione scientifica: ricercatori ungheresi scoprono un nuovo stato della materia"},"content":{"rendered":"

I ricercatori del Centro di ricerca HUN-REN Wigner per la fisica hanno scoperto un nuovo stato della materia, in cui le goccioline liquide si comportano come particelle che si muovono attivamente e interagiscono sotto l’influenza di un campo elettrico. Le loro scoperte potrebbero aprire nuove strade nella tecnologia di precisione.<\/strong><\/p>\n

I ricercatori P\u00e9ter Salamon e Marcell Tibor M\u00e1th\u00e9 del Centro di ricerca di fisica HUN-REN Wigner hanno studiato un tipo speciale di liquido scoperto di recente noto come cristalli liquidi nematici ferroelettrici. Hanno osservato che la superficie delle goccioline liquide nematiche ferroelettriche diventa instabile in un campo elettrico, formando estensioni liquide simili a frattali.<\/p>\n

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Che cosa \u00e8 un liquido nematico ferroelettrico?<\/h2>\n

I materiali ferroelettrici sono composti da molecole allungate, asimmetriche e fortemente polari, ovvero le loro estremit\u00e0 portano cariche elettriche opposte n polarizzazioni one positive e una negativa L’unicit\u00e0 e la rarit\u00e0 della fase nematica ferroelettrica risiedono nel fatto che la sua disposizione molecolare non annulla le singole distribuzioni di carica Invece le distribuzioni molecolari si sommano, determinando una polarizzazione elettrica spontanea del materiale Sebbene l’analogia non sia perfetta, i liquidi nematici ferroelettrici possono essere pensati come le controparti elettriche dei fluidi magnetici (ferrofluidi) Sebbene la loro esistenza sia stata prevista oltre un secolo fa, \u00e8 stato solo nel 2017 che gli scienziati hanno sintetizzato con successo un tale materiale per la prima volta.<\/p>\n

Durante la ricerca, gli scienziati hanno osservato che quando una tensione pi\u00f9 alta veniva applicata alle goccioline liquide, il loro comportamento diventava ancora pi\u00f9 estremo: perdevano la forma delle goccioline e formavano strutture complesse, simili a labirinti, i ricercatori hanno anche scoperto che quando una tensione alternata veniva applicata all’interno di un intervallo di frequenza specifico, le goccioline cominciavano a muoversi cambiando forma Durante il movimento, le goccioline si respingevano a vicenda e si scontravano come particelle, somigliando a oggetti attivi come insetti sciamanti, microbi o microrobot I ricercatori erano anche in grado di controllare il movimento delle goccioline usando la tensione, suggerendo potenziali applicazioni in nuovi tipi di dispositivi microfluidici Questa scoperta potrebbe avere vantaggi pratici in campi come la diagnostica medica, l’analisi chimica e la biotecnologia.<\/p>\n

I ricercatori hanno anche osservato che questo movimento era accompagnato dall’emissione sonora Il fenomeno sorprendente \u00e8 stato spiegato attraverso l’analisi spettrale del suono, che ha indicato che le goccioline subiscono vibrazioni meccaniche quando esposte a tensione alternata Le frequenze caratteristiche di queste vibrazioni corrispondevano alla frequenza del segnale di pilotaggio e alla sua seconda armonica I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla prestigiosa rivista Nature Communications.<\/p>\n

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Goccioline nematiche ferroelecriche di Wigner<\/h2>\n
\"Ricercatori
Goccioline nematiche ferroelettriche stazionarie (i-iii) e mobili (iv-vi) in un campo elettrico Fonte: HUN-REN<\/figcaption><\/figure>\n

I ricercatori hanno anche studiato i cristalli liquidi nematici ferroelettrici in collaborazione con il professor Antal J\u00e1kli della Kent State University (USA) Attraverso questa partnership, sono stati i primi al mondo a dimostrare il fenomeno della piezoelettricit\u00e0 inversa nei liquidi tridimensionali L’essenza di questo effetto \u00e8 che quando la tensione viene applicata a un liquido nematico ferroelettrico, il materiale presenta uno spostamento meccanico proporzionale alla tensione applicata Il fenomeno funziona anche al contrario: la deformazione meccanica genera cariche elettriche sulla superficie del materiale Nell’intervallo di frequenza dei kHz, la costante di accoppiamento piezoelettrico del materiale studiato supera 1 nC\/N, il che significa che una forza di un newton genera almeno una nanocoulomb di carica Questo valore \u00e8 paragonabile a quello dei materiali solidi piezoelettrici pi\u00f9 forti, evidenziando le eccezionali propriet\u00e0 piezoelettriche del liquido studiato, pur non essendo allo stato solido, il comunicato stampa<\/a> detto.<\/p>\n

Comprendere la risposta elettromeccanica dei cristalli liquidi nematici ferroelettrici consente la raccolta di energia meccanica e apre la strada allo sviluppo di attuatori liquidi, microposizionatori e lenti ottiche regolabili elettricamente I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla prestigiosa rivista Advanced Functional Materials.<\/p>\n

HUN-REN mira a diventare una delle organizzazioni di ricerca pi\u00f9 efficaci in Europa e a contribuire in modo significativo al successo sociale ed economico dell’Ungheria. La legge HUN-REN, in vigore dal 1\u00b0 gennaio 2025, fornisce il quadro necessario affinch\u00e9 HUN-REN possa trasformarsi in una rete pi\u00f9 reattiva, collaborativa, orientata alle prestazioni e ben funzionante, garantendo la libert\u00e0 della ricerca scientifica e la continuazione della ricerca esplorativa, fornendo al contempo soluzioni multidisciplinari a sfide complesse che interessano sia le comunit\u00e0 nazionali che quelle internazionali. I dipendenti all\u2019interno della modernizzazione di HUN-REN possono aspettarsi un sistema di finanziamento a lungo termine, coerente, orientato al valore e incentrato sulle prestazioni, che si rafforzi reciprocamente struttura e funzionamento, salari competitivi e una carriera di ricerca prevedibile.<\/p>\n

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