Dynamic adaptive colloidal crystals far from equilibrium

Kendiliğinden birleşme, bütün bilim dallarından pek çok araştırmacının ilgi odağı olmuştur. Dinamik yapılar kendilerini sürdürmek için enerji akışı gerektirirken, kristal gibi statik yapıların kendiliğinden birleşmesi, genellikle enerjinin minimizasyonu ile gerçekleşir. Bu konu üzerindeki pek çok çalışma, statik kendiliğinden birleşmeyle sınırlı kalmıştır. Doğada yaygın olmasına rağmen, dinamik kendiliğinden birleşme hakkındaki çalışmalar oldukça yetersizdir, çünkü sistemi dinamik durumda tutabilen deneysel ortamlar kısıtlıdır. Bununla beraber, 2017'de, yeni bir dinamik kendiliğinden birleşme metodu S.Ilday tarafından tanıtıldı. (Nature Communication, 2017) Bu çalışmada da, bu yöntemi kullanarak dengeden uzak, dinamik adaptif koloidal kristallerin formasyonunu çalıştık. Quasi-2d koloid sistemini termodinamik dengeden uzak tutmak için, femtosaniye lazeri enerji kaynağı olarak kullandık. Sadece birbiriyle çarpışan ve etraftaki sıvının etkisindeki yüzlerce polystyrene kürelerden oluşan bu koloid sisteminde, ilk defa bu kadar çeşitli kristal desenleri gözlemledik. Bu çalışmada, periyodik 2D Bravais desenleri, Moire desenleri, honeycomb desenleri ve periyodik olmayan quasikristalleri gördük. Bununla beraber, bu çalışmada, sıvı filmlerin kalınlığı, Brownian ortalama hız gibi fiziksel sınırları, bu koloidal kristallerin formasyonunu etkileyen temel deneysel parametreleri tanımlayıp aynı zamanda bu parametrelerin analizini yaptık. Bu çalışmanın, basit parçalardan desenlerin ortaya çıkışının ardındaki fiziksel ilkeleri ortaya çıkarmak için bir başlangıç noktası olduğunu düşünüyoruz