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Physics and applications of aqueous liquid crystals

Novel topological defects and biocompatibility

액정은 liquid (액체) crystals (결정)이라는 이름에서 알 수 있듯이, 액체와 고체결정의 중간에 위치하는 상입니다. 자연계에서 흔히 관찰할 수 있으며, 이제는 TV나 휴대폰에서 더 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 우리 연구실에서 큰 관심을 가지고 있는 Chromonic (크로모닉) liquid crystals은 디스크나 판자 형태의 분자를 물에 고농도로 녹였을 때, 분자들이 포커칩 쌓이듯이 aggregate들을 만들고 이 aggregate들이 자발적으로 배열하여 액정상을 가지게 됩니다. 물처럼 흐르지만, 내부를 들여다 보면 마치 결정처럼 배향이 되어 있어, "액정"이라 불립니다. 디스플레이에 사용되는 액정과는 꽤 다른 특성을 보여주어, 액정을 물리학을 공부하는 새로운 놀이터로 각광을 받고 있으며, 물을 기반으로 한다는 점에서 생물학/공학 분야로의 응용가능성이 주목을 받고 있습니다. 우리 연구실은 이 액정이 제한공간에 놓여있을 때, 어떤 구조와 위상적 결점들을 가지게 되는지에 집중하여 공부하고 있습니다.


<Figure 1. Three different defects of LCLCs confined to cylindrical capillaries with perpendicular boundary condition >

<Figure 2. Faceted LCLC droplets in columnar phase >