Исследователи обнаружили самосборку молекул в капли миллиметрового размера, структурно напоминающие кристалл. Поместив такую каплю на вертикальную плоскость, она будет стекать, подобно жидкости, при этом вращаясь.

Результаты опубликованы в журнале Nature Materials.

Некоторые молекулы обладают свойством самосборки, то есть формируют более крупные структуры в отсутствии внешнего воздействия. Обычно такие образования состоят из не очень большого количества элементов и имеют нанометровый размер. Однако самосборка макроскопических объектов размеров около миллиметра или более – высоко востребованная технология для многих направлений, таких как электроника и оптика.

В новой работе японские исследователи получили на основе трифенилена (C₁₈H₁₂) хиральные молекулы, то есть имеющие две формы, отличающиеся как отражения в зеркале. Авторы нагревали вещество до температуры плавления, а затем давали остыть, однако этот процесс шел не как обычно.

Рентгеноструктурный анализ получившегося вещества показал, что оно обладает внутренней структурой, напоминающей кристалл. Однако материал также может течь, при этом сохраняя внутренний порядок, но вращаясь по или против часовой стрелки в зависимости от хиральности молекул. Авторы пока затрудняются объяснить поведение вещества.

«Исходные наблюдения указывали, что данный материал, который выглядит как сироп без какой-либо формы, на самом деле обладает трехмерным структурным упорядочением на масштабе всего образца, так же, как и отдельный кристалл, — говорит соавтор работы Таканори Фукусима. — Мы надеемся, что эти открытия вдохновят многих исследователей из области мягких материалов и приведет к появлению последующих работ, благодаря чему в итоге появятся инновационные применения».