近年来，扭转电子学这一新兴领域在科研界崭露头角，通过巧妙地将固体材料晶格中的一层旋转至特定角度，从而形成被称为Moiré图案或效应的新型周期性结构，这一突破带来了全新的物理现象。当前研究已广泛涉及应变分析、计量技术以及生物器件中超分辨率成像等诸多应用，并在范德华异质结构中展现出非凡潜力，例如超导、自旋器件和拓扑绝缘体等领域。
    近日，香港科技大学张锐教授课题组与中科大彭晨晖教授团队强强联合，进行了一项开创性研究，他们大胆尝试将Moiré效应延伸至软物质材料微观结构的精准调控。研究团队以液晶系统为载体，揭示了如何利用Moiré效应精确操纵拓扑缺陷结构，创造出一种名为“液晶Moiré图案”的新概念。实验证明，该方法能够诱导生成包括直线、螺旋状曲线、缺陷网络及环等各种形态各异且周期可调的缺陷结构，这些成果通过共焦显微镜实验得以生动呈现。
    更为惊艳的是，液晶Moiré图案不仅能实现多样化的周期性缺陷结构设计，还能引导胶体颗粒进行自组装和成核过程。如图1所示，在一维向列相Moiré图案中，胶体颗粒沿着缺陷线有序排列，并在三维空间内形成精致的网络组装结构。此外，研究人员还展示了通过精心设计的液晶Moiré图案，可以按需模拟生成具有像素化形状的新颖结构，这无疑为新型图案设计、文件加密及防伪技术提供了前所未有的创新思路和方法。
    总结而言，这项研究不仅成功实现了对液晶系统内部缺陷结构的精准操控，包括形状、周期和取向等多个维度，而且也为探索软材料系统中拓扑、几何和有序性的相互作用开启了一个全新的研究平台。液晶Moiré图案技术的发展，无疑将推动基于拓扑缺陷应用领域的进一步革新，并为材料科学中微观结构逆向设计提供了新的策略和工具。