Жидкие кристаллы — это класс анизотропных мягких материалов, обладающих как текучестью жидкости, так и упорядоченностью кристалла, благодаря их выраженной оптической, электрической и механической анизотропии они широко применяются в областях дисплеев и оптического управления. Кроме того, благодаря уникальному дальнодействующему порядку, жидкие кристаллы стали идеальной моделью для изучения упорядоченности сплошных сред и нарушения симметрии. Однако дальнодействующая упорядоченность жидких кристаллов не является абсолютно стабильной, в процессе самосборки или при воздействии внешних возмущений часто возникают дефекты. С развитием физики мягких материалов и топологической теории поля понимание дефектов жидких кристаллов постепенно сместилось с "пассивно образующихся дефектных структур" к "программируемым функциональным элементам". В связи с этим в данной статье рассматриваются происхождение дефектов жидких кристаллов, их классификация, механизмы формирования, а также контролируемое конструирование на основе граничных условий и перспективы применения. Во-первых, исходя из физического определения дефектов, систематизируются типы дефектов, такие как сдвиги, дислокации и их топологические характеристики; затем анализируется внутренняя связь между направленным порядком жидких кристаллов и формированием дефектов; далее рассматриваются три подхода к управлению пространственным расположением и конфигурацией дефектов жидких кристаллов с учетом различных граничных условий: микроструктурное ограничение твердой поверхности, эффект самоприкрепления свободной поверхности и реакция граничных условий на мягкой жидкой поверхности под воздействием внешнего поля. В заключение рассматриваются перспективы применения топологических дефектов жидких кристаллов в передовых областях, таких как топологическая фотоника, настраиваемые лазеры, микрофлюидное управление и сборка коллоидов.

жидкие кристаллы; топологические дефекты; регулирование; ориентация; интерфейс