Топологические дефекты в активных жидких кристаллах

Широкий класс неравновесных систем, состоящих из самодвижущихся объектов (агентов), часто называют активной материей. Наиболее представительными примерами являются взвеси плавающих микроорганизмов (бактерий, сперматозоидов или одноклеточных водорослей), искусственные каталитические наномоторы, коллоидальные самодвижущиеся янус-частицы, а также макроскопические стаи птиц, косяки рыб и даже толпы людей. Наиболее простой и изученной реализацией активной материи является взвесь микропловцов типа мотильных микроорганизмов или автофорезных коллоидальных частиц. Жидкий кристалл, сильно структурированная анизотропная среда с локальным упорядочением молекул, допированный небольшим количеством активного компонента, становится интересным классом неравновесных материалов с новыми оптическими и механическими свойствами. Топологические дефекты, т.е. особенности в локальной ориентации молекул, играют важную роль в пространственно-временно́й организации таких активных жидких кристаллов. Представлен систематический обзор последних экспериментальных и теоретических достижений в области активных жидких кристаллов, при этом подчёркиваются связи с другими неравновесными физическими и биологическими системами.