9 月 7 日消息，科羅拉多大學(xué)博爾德分校的物理學(xué)家近日利用液晶材料（顯示面板同款），成功構(gòu)建出了全球首個(gè)肉眼可見的“時(shí)間晶體”。

▲ 隨時(shí)間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間晶體

相關(guān)研究結(jié)果已于 9 月 4 日發(fā)表在《自然?材料》上，論文第一作者為華人、科羅拉多大學(xué)物理系博士生趙漢卿（Hanqing Zhao）。

時(shí)間晶體是一種特殊的物質(zhì)相態(tài)，其概念源于 2012 年諾貝爾獎(jiǎng)得主弗蘭克?維爾切克（Frank Wilczek）的理論設(shè)想。

相對(duì)于傳統(tǒng)晶體（如鉆石）的穩(wěn)定，時(shí)間晶體內(nèi)部的原子或粒子處于持續(xù)運(yùn)動(dòng)中，其狀態(tài)會(huì)隨時(shí)間維度呈現(xiàn)周期性變化。此前科學(xué)界已有多次時(shí)間晶體的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)，但此次工作是首次能夠通過顯微鏡直接觀察，甚至在特定條件下可以用肉眼看到。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員將棒狀液晶分子置于涂有染料分子的玻璃片之間。在特定光線照射下，這些液晶分子自發(fā)形成隨時(shí)間重復(fù)的螺旋運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生大量新的“扭結(jié)”結(jié)構(gòu)。這些扭結(jié)不僅能長(zhǎng)時(shí)間維持運(yùn)動(dòng)，還會(huì)彼此作用，從而形成類似舞蹈般不斷循環(huán)的復(fù)雜動(dòng)態(tài)圖案。

據(jù)介紹，其技術(shù)突破體現(xiàn)在環(huán)境適應(yīng)性：研究人員升降樣本溫度時(shí)，液晶運(yùn)動(dòng)模式仍保持穩(wěn)定。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、物理學(xué)教授伊萬?斯馬柳赫（Ivan Smalyukh）形容道：“一切從無到有。你只需要照射光線，整個(gè)時(shí)間晶體的世界便隨之出現(xiàn)。”

研究團(tuán)隊(duì)指出，這類時(shí)間晶體或具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，例如作為防偽手段被嵌入紙幣，成為獨(dú)特的“時(shí)間水印”；通過堆疊多種時(shí)間晶體，還可能創(chuàng)造出更復(fù)雜的時(shí)間“條形碼”，用于大規(guī)模數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)。斯馬柳赫表示：“我們不想現(xiàn)在就限定應(yīng)用方向。我認(rèn)為這一技術(shù)有機(jī)會(huì)被推進(jìn)到各種不同的領(lǐng)域。”