液晶：形状変化する双安定マイクロドメインを有する二相液体
Nature 643, 8074 doi: 10.1038/s41586-025-09279-2
2つの共存する相からなる液体は、湿潤性のフィルム構造、液滴構造、糸状構造を含む、さまざまな安定状態や準安定状態を形成する可能性がある。しかし、これらの形態の間で高速かつ可逆的な変換を可能にするプロセスは、実現困難であった。これは、高速形状変化に必要な物理的特性（例えば、低い界面張力や粘度）が短寿命状態につながる緩和経路をもたらすからである。長寿命マイクロドメイン状態を完全に可逆的に形成できれば、二相液体を用いて動的に実現できる特性の種類が広がる可能性がある（例えば、調光メタマテリアルなど）。今回我々は、等方性油と液晶油からなる二相液体系の、形状変化する双安定マイクロドメインを発見したことを報告する。等方性油は、固体表面と被覆液晶相の間で安定な湿潤性フィルム（「オリジナル」形状）を形成し、過渡的な（1 s未満の）低周波数（10 Hz）の交流電場にさらされると、液晶中のトポロジカル欠陥によって安定化される長寿命（> 24 h）球形ドメイン（「一時的」形状）に変換される。続いて高周波数（1 kHz）の交流電場を印加すると、液晶中でのソリトンの形成が誘発され、分散した球形ドメインの超高速（< 3 s）合体と「オリジナル」形状（湿潤性フィルム）の回復につながる動的経路が生じる。我々は、二相系の異なる光学状態間での高速で可逆的なスイッチングを示しており、各状態は、連続的に電場を印加しなくても持続するので、薄い液体フィルムにおいて待望の光学特性の組み合わせが得られる。今回報告された完全に可逆的な長寿命エマルションの形成は、材料合成、微量化学系、調光メタマテリアル（例えば窓を通る光の可視性や透過率を制御するためのもの）に有望と思われる。
