A orientação e a ordem posicional únicas dos cristais líquidos conferem-lhes propriedades físicas peculiares, o que lhes confere um papel importante em matérias moles condensadas. Devido à quebra da simetria contínua na estrutura ordenada dos cristais líquidos, são introduzidos defeitos topológicos. Os mecanismos de transformação dos defeitos topológicos durante o processo de transição de fase e a geração controlada ordenada sob ação de campos externos têm sido amplamente estudados. Através do controle da escala espacial do sistema de cristal líquido, condições de contorno e estímulos externos, bem como da introdução de diferentes processos termodinâmicos, as moléculas do cristal líquido apresentam comportamentos de montagem bastante distintos, acompanhados pelo surgimento de vários defeitos topológicos, para alcançar a minimização da energia livre do sistema. No entanto, ainda são necessárias pesquisas adicionais sobre o controle ordenado e a evolução dinâmica dos defeitos topológicos durante a transição de fase, o comportamento e os mecanismos de transformação controlada sob campos externos, bem como a exploração das aplicações dos defeitos topológicos. Este artigo revisa o trabalho do nosso grupo que utiliza a tecnologia de orientação controlada por luz para realizar um desenho de ancoragem bidimensional programável com alta precisão. Uma camada de orientação óptica bidimensional orientou o arranjo tridimensional das moléculas do cristal líquido, conseguindo a geração controlada e ordenada em grande escala dos defeitos topológicos em diferentes estados de fase. Além disso, com o auxílio da teoria Landau-deGennes, revelou os mecanismos evolutivos dos defeitos topológicos durante a transição de fase e explorou as regras subjacentes a essa evolução. Este estudo enriquece a compreensão do comportamento de auto-montagem em sistemas ordenados e abre caminho para a exploração do controle da geração e aplicação dos defeitos topológicos.

cristais líquidos;fase nemática;fase quase-cristalina;teoria Landau-deGennes;transição de fase;defeitos topológicos