皮格马利翁效应是法国物理学家皮格马利翁(Pierre-Gilles de Gennes)发现的一种现象,指的是长波长胶体弯曲时,“弯曲服从”的现象。胶体是指固体颗粒的直径小于一微米与液体混合的物质。胶体的表面有电荷残余,形成电性双层。当胶体粒子相遇时,它们之间就会产生斥力。一般,这种液体呈均匀分布,晶体类似的状态。但是,当一种胶体特殊的微观结构存在时,液体可以形成水晶样的物态——液晶状态。
当液晶中长波长的胶体粒子家族(称作columnar liquid crystal (CLC) phase)沿着某一方向弯曲近乎平直的时候,大量波浪形影像就会出现,正好弯曲与波长匹配。
如何理解这种波浪和颜色之间的关系?液晶中的胶体粒子是不同颜色的,这导致了波浪形状变化的色彩变化。不同列的颜色在光中的衍射不同,因此波浪的曲率也会影响光线的方向和颜色。这个效应广泛应用于纳米光学、染料和结构材料的开发。
在生物学和化学领域,对CLC相的研究得到了充分的重视。例如,类似的液晶呈现出螺旋状的形态形态,是在有机分子和蛋白质结构中发现最常见的构象。皮格马利翁效应展现了胶体行为的微观细节,也可为材料科学提供一定的启示。