Topological-defect-featured order evolution of liquid crystals

Abstract

Topological defects, which play crucial roles in systems ranging from morphogenesis to energy guidance and information storage, are of fundamental interest across many branches of physics. Programmable control of such defects through external stimuli enables the active manipulation of material properties, thereby facilitating the precise tailoring of their functional behaviors and responses. This review systematically elucidates the central role of topological defects in directing the evolution of liquid crystal (LC) ordered structures under external stimuli and across phase transitions. We first analyze the stimulus-responsive dynamics of defects in nematic LCs, focusing on light-induced reconfiguration, electric-field-driven transformation, and their guidance of collective behavior in active colloids and bacterial systems. We then explore the defect-mediated order evolution during the nematic-smectic A phase transition, detailing how nematic defects transform into functional smectic architectures. Moreover, the self-assembly strategies, morphological transitions, and theoretical modeling of two typical textures of smectic LCs, focal conic domains (FCDs) and oily streaks (OSs), as well as their deformation forms, are systematically exhibited; applications of FCDs and OSs in photonics, micro/nanofabrication, and particle assembly are demonstrated. By integrating recent advances in defect programming, phase transition regulation, and responsive materials design, this review establishes a unified framework for the dynamic control of topological-defect-featured ordered structures across scales, bridging fundamental topology with functional innovation. These significant progresses extend our knowledge of self-assembled architectures and make a solid step forward in the sciences and technologies of smart materials and corresponding applications.

Keywords

functional applications / liquid crystals / order evolution / phase transition / stimuli-responsive dynamics / topological defects

References

[1] T. C. Lubensky, Solid State Commun. 1997, 102, 187.

[2] M. J. Bowick, N. Fakhri, M. C. Marchetti, S. Ramaswamy, Phys. Rev. X 2022, 12, 010501.

[3] B. J. Wieder, B. Bradlyn, J. Cano, Z. J. Wang, M. G. Vergniory, L. Elcoro, A. A. Soluyanov, C. Felser, T. Neupert, N. Regnault, B. A. Bernevig, Nat. Rev. Mater. 2022, 7, 196.

[4] D. Langevin, Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 2023, 14, 21.

[5] A. Cavagna, I. Giardina, Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 2014, 5, 183.

[6] L. L. Ma, C. Y. Li, J. T. Pan, Y. E. Ji, C. Jiang, R. Zheng, Z. Y. Wang, Y. Wang, B. X. Li, Y. Q. Lu, Light Sci. Appl. 2022, 11, 270.

[7] J. M. Kosterlitz, Rep. Prog. Phys. 2016, 79, 026001.

[8] G. Tian, W. D. Yang, D. Y. Chen, Z. Fan, Z. P. Hou, M. Alexe, X. S. Gao, Natl. Sci. Rev. 2019, 6, 684.

[9] Y. Zheng, W. J. Chen, Rep. Prog. Phys. 2017, 80, 086501.

[10] Y. Liu, S. W. Leung, F. F. Li, Z. K. Lin, X. F. Tao, Y. Poo, J. H. Jiang, Nature 2021, 589, 381.

[11] W. H. Li, M. Müller, Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 2015, 6, 187.

[12] M. Kleman, J. Friedel, Rev. Mod. Phys. 2008, 80, 61.

[13] J. W. Miao, P. Ercius, S. J. L. Billinge, Science 2016, 353, 6306.

[14] M. Kleman, O. D. Lavrentovich, Soft Matter Physics: An Introduction, Springer, New York 2003.

[15] B. Crist, J. M. Schultz, Prog. Polym. Sci. 2016, 56, 1.

[16] E. Bukusoglu, M. B. Pantoja, P. C. Mushenheim, X. G. Wang, N. L. Abbott, Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 2016, 7, 163.

[17] B. H. Yan, S. C. Zhang, Rep. Prog. Phys. 2012, 75, 096501.

[18] G. Orenstein, R. A. Duncan, G. A. de la Peña Muñoz, Y. Huang, V. Krapivin, Q. Le Nguyen, S. Teitelbaum, A. G. Singh, R. Mankowsky, H. Lemke, M. Sander, Y. Deng, C. Arrell, I. R. Fisher, D. A. Reis, M. Trigo, Phys. Rev. X 2025, 15, 031058.

[19] V. Olszowka, M. Hund, V. Kuntermann, S. Scherdel, L. Tsarkova, A. Böker, ACS Nano 2009, 3, 1091.

[20] L. He, D. N. Liu, H. Z. Zhang, F. R. Zhang, W. X. Zhang, X. Feng, Y. D. Huang, K. Y. Cui, F. Liu, W. Zhang, X. D. Zhang, Adv. Mater. 2024, 36, 2311611.

[21] A. Chardac, L. A. Hoffmann, Y. Poupart, L. Giomi, D. Bartolo, Phys. Rev. X 2021, 11, 031069.

[22] M. Bär, R. Großmann, S. Heidenreich, F. Peruani, Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 2020, 11, 441.

[23] Z. K. Lin, Q. Wang, Y. Liu, H. R. Xue, B. L. Zhang, Y. D. Chong, J. H. Jiang, Nat. Rev. Phys. 2023, 5, 483.

[24] G. J. Tang, X. T. He, F. L. Shi, J. W. Liu, X. D. Chen, J. W. Dong, Laser Photon. Rev. 2022, 16, 2100300.

[25] X. J. Zhang, F. Zangeneh-Nejad, Z. G. Chen, M. H. Lu, J. Christensen, Nature 2023, 618, 687.

[26] J. Schulz, S. Vaidya, C. Jörg, APL Photon. 2021, 6, 080901.

[27] C. Kallin, J. Berlinsky, Rep. Prog. Phys. 2016, 79, 054502.

[28] X. L. Liu, M. C. Hersam, Nat. Rev. Mater. 2019, 4, 669.

[29] C. Baroni, G. Lamporesi, M. Zaccanti, Nat. Rev. Phys. 2024, 6, 736.

[30] S. Shankar, A. Souslov, M. J. Bowick, M. C. Marchetti, V. Vitelli, Nat. Rev. Phys. 2022, 4, 380.

[31] G. L. Zhu, L. J. Gao, Y. H. Sun, W. J. Wei, L. T. Yan, Rep. Prog. Phys. 2024, 87, 054601.

[32] C. Caprini, D. G. Figueroa, Classical Quant. Grav 2018, 35, 163001.

[33] M. Kamionkowski, A. Kosowsky, Annu. Rev. Nucl. Part Sci. 1999, 49, 77.

[34] W. H. Zurek, Phys. Rep. Rev. Sec. Phys. Lett. 1996, 276, 177.

[35] Z. Q. Li, F. Chen, Appl. Phys. Rev. 2017, 4, 011103.

[36] P. Moradifar, Y. Liu, J. J. Shi, M. L. S. Thurston, H. Utzat, T. B. van Driel, A. M. Lindenberg, J. A. Dionne, Chem. Rev. 2023, 123, 12757.

[37] I. Kim, B. Kang, H. Kim, M. Choi, Phys. Rev. Mater. 2024, 8, 054203.

[38] F. Benini, V. Godet, A. H. Singh, Prog. Theor. Exp. Phys. 2025, 2025, 063B05.

[39] S. Guillet, A. Poncet, M. Le Blay, W. T. M. Irvine, V. Vitelli, D. Bartolo, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2025, 122, e2412993122.

[40] Y. R. Shu, S. K. Jian, A. W. Sandvik, S. Yin, Nat. Commun. 2025, 16, 3402.

[41] O. Baziei, B. Loewe, T. N. Shendruk, Phys. Rev. E 2025, 111, 015416.

[42] C. H. Peng, T. Turiv, Y. B. Guo, Q. H. Wei, O. D. Lavrentovich, Science 2016, 354, 882.

[43] M. M. Genkin, A. Sokolov, O. D. Lavrentovich, I. S. Aranson, Phys. Rev. X 2017, 7, 011029.

[44] W. G. Xiong, M. M. Song, D. G. Zhang, S. B. Wang, A. Z. Chen, Colloids Surf., B 2025, 255, 114897.

[45] T. Xu, T. Qian, J. Wang, H. Hirakata, T. Shimada, T. Kitamura, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2311141.

[46] M. Cao, S. P. Liu, Q. L. Zhu, Y. Wang, J. Y. Ma, Z. S. Li, D. Chang, E. H. Zhu, X. Ming, F. Puchtler, J. Breu, Z. L. Wu, Y. J. Liu, Y. Q. Jiang, Z. Xu, C. Gao, Nano-Micro Lett. 2022, 14, 192.

[47] Y. H. Zhang, Z. W. Yao, Eur. Phys. J. E 2023, 46, 4.

[48] M. Tasinkevych, M. G. Campbell, I. I. Smalyukh, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2014, 111, 16268.

[49] S. J. Xu, Z. J. Shi, M. Yang, J. W. Zhang, H. Xu, H. F. Feng, N. Y. Cheng, Q. Gao, J. F. Wang, W. C. Hao, Y. Du, Phys. Rev. B 2025, 112, 045124.

[50] Y. Wang, R. Manabe, K. Kasai, T. Xu, T. Shimada, Acta Mater. 2024, 281, 120381.

[51] O. D. Lavrentovich, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2018, 115, 7171.

[52] G. Babakhanova, T. Turiv, Y. B. Guo, M. Hendrikx, Q. H. Wei, A. P. H. J. Schenning, D. J. Broer, O. D. Lavrentovich, Nat. Commun. 2018, 9, 456.

[53] Y. Y. Xu, Y. L. Huang, J. Y. Wang, S. Huang, H. Yang, Q. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202423584.

[54] S. Li, Y. Tang, Q. Y. Fan, Z. Y. Li, X. F. Zhang, J. X. Wang, J. B. Guo, Q. Li, Light Sci. Appl. 2024, 13, 140.

[55] G. Kishony, O. Grossman, N. Lindner, M. Rudner, E. Berg, npj Quantum Mater. 2025, 10, 28.

[56] A. Benfenati, M. Barkman, E. Babaev, Phys. Rev. B 2023, 107, 094503.

[57] Y. Zeng, S. Wang, Z. Q. Xu, Z. H. Gan, X. H. Dong, Macromolecules 2024, 57, 9379.

[58] K. Tashiro, K. Katayama, K. Tamaki, L. Pesce, N. Shimizu, H. Takagi, R. Haruki, M. J. Hollamby, G. M. Pavan, S. Yagai, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 26986.

[59] Z. Asilehan, W. T. Tang, X. D. Zheng, R. J. Wang, J. Zhang, K. Tian, F. Vergara, Q. T. Shi, Z. J. Chen, J. H. Jiang, R. Zhang, C. H. Peng, Nat. Commun. 2025, 16, 9178.

[60] Z. H. Lei, Z. Y. Chai, K. Wan, J. Zhang, G. D. Wang, W. X. Li, C. Li, L. Wang, F. Feng, J. H. Jiang, C. H. Peng, Adv. Funct. Mater. 2025, e12059.

[61] Y. Ai, Y. L. Zeng, W. H. He, X. Q. Huang, Y. Y. Tang, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 13989.

[62] C. Blanc, G. Durey, R. D. Kamien, T. Lopez-Leon, M. O. Lavrentovich, L. Tran, Rev. Mod. Phys. 2023, 95, 015004.

[63] A. Ardaševa, A. Doostmohammadi, Nat. Rev. Phys. 2022, 4, 354.

[64] D. Needleman, Z. Dogic, Nat. Rev. Mater. 2017, 2, 17048.

[65] R. Wang, Z. Lei, J. Jiang, C. Peng, Responsive Mater. 2025, 3, e20250001.

[66] P. G. de Gennes, J. Prost, The Physics of Liquid Crystals, Oxford University Press, Oxford 1993.

[67] K. Mauice, O. D. Lavrentovich, Soft Matter Physics: An Introduction, Springer Verlag, New York 2003.

[68] H. K. Bisoyi, Q. Li, Chem. Rev. 2022, 122, 4887.

[69] Q. M. Chen, C. T. Xu, X. Liang, W. Hu, Adv. Quantum Technol. 2023, 6, 2200153.

[70] X. Yao, L. Zhang, J. Z. Y. Chen, Phys. Rev. E 2022, 105, 044704.

[71] J. Jiang, K. Ranabhat, X. Wang, H. Rich, R. Zhang, C. Peng, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2022, 119, e2122226119.

[72] G. Duclos, R. Adkins, D. Banerjee, M. S. E. Peterson, M. Varghese, I. Kolvin, A. Baskaran, R. A. Pelcovits, T. R. Powers, A. Baskaran, F. Toschi, M. F. Hagan, S. J. Streichan, V. Vitelli, D. A. Beller, Z. Dogic, Science 2020, 367, 1120.

[73] T. Ouchi, K. Imamura, K. Sunami, H. Yoshida, M. Ozaki, Phys. Rev. Lett. 2019, 123, 097801.

[74] R. Jones, O. Melnyk, R. Macêdo, R. E. Camley, Adv. Theor. Simul. 2021, 4, 2100252.

[75] O. D. Lavrentovich, Liq. Cryst. Rev. 2024, 12, 1.

[76] H. Yu, S. Zhang, X. Liu, P. Sun, D. Luo, Z. G. Zheng, Laser Photon. Rev. 2024, 18, 2301220.

[77] S. Kralj, B. S. Murray, C. Rosenblatt, Phys. Rev. E 2017, 95, 042702.

[78] H. Yoshida, K. Asakura, J. Fukuda, M. Ozaki, Nat. Commun. 2015, 6, 7180.

[79] P. Pieranski, C. R. Phys. 2019, 20, 756.

[80] X. Y. Wang, J. H. Jiang, J. Chen, Z. Asilehan, W. T. Tang, C. H. Peng, R. Zhang, Nat. Commun. 2024, 15, 1655.

[81] S. Afghah, R. L. B. Selinger, J. V. Selinger, Liq. Cryst. 2018, 45, 2022.

[82] Y. H. Kim, D. K. Yoon, H. S. Jeong, O. D. Lavrentovich, H. T. Jung, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 610.

[83] M. Kleman, O. D. Lavrentovich, Liq. Cryst. 2009, 36, 1085.

[84] C. Meyer, L. Le Cunff, M. Belloul, G. Foyart, Materials 2009, 2, 499.

[85] B. Zappone, C. Meyer, L. Bruno, E. Lacaze, Soft Matter 2012, 8, 4318.

[86] S. H. Ryu, M. J. Gim, Y. J. Cha, T. J. Shin, H. Ahn, D. K. Yoon, Soft Matter 2015, 11, 8584.

[87] J. P. Michel, E. Lacaze, M. Goldmann, M. Gailhanou, M. de Boissieu, M. Alba, Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 027803.

[88] S. B. Wu, L. L. Ma, P. Chen, H. M. Cao, S. J. Ge, R. Yuan, W. Hu, Y. Q. Lu, Adv. Opt. Mater. 2020, 8, 2000593.

[89] Y. A. Nastishin, C. Meyer, Liq. Cryst. Rev. 2023, 11, 19.

[90] J. P. F. Lagerwall, F. Giesselmann, ChemPhysChem 2006, 7, 20.

[91] R. Bartolino, G. Durand, II Nuovo Cimento D 1984, 3, 903.

[92] R. Bartolino, G. Durand, J. Phys., Lett. 1983, 44, L79.

[93] J. V. Selinger, Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 2022, 13, 49.

[94] P. Boltenhagen, O. D. Lavrentovich, M. Kleman, J. Phys. France 1991, 1, 1233.

[95] P. Boltenhagen, O. D. Lavrentovich, M. Kleman, Phys. Rev. A. 1992, 46, R1743(R).

[96] S. Fumeron, B. Berche, F. Moraes, Liq. Cryst. Rev. 2021, 9, 85.

[97] C. Tschierske, D. J. Photinos, J. Mater. Chem. 2010, 20, 4263.

[98] G. R. Luckhurst, Thin Solid Films 2001, 393, 40.

[99] J. M. Xia, S. MacLachlan, T. J. Atherton, P. E. Farrell, Phys. Rev. Lett. 2021, 126, 177801.

[100] M. Y. Pevnyi, J. V. Selinger, T. J. Sluckin, Phys. Rev. E 2014, 90, 032507.

[101] N. J. Mottram, C. J. Newton, arxiv preprint arxiv: 1409.3542 2014.

[102] M. Ravnik, S. Žumer, Liq. Cryst. 2009, 36, 1201.

[103] J. H. Kim, M. Yoneya, H. Yokoyama, Nature 2002, 420, 159.

[104] C. Zhang, B. Zhang, J. G. Qin, Y. H. Sun, X. J. Liu, Z. H. Tang, Z. C. Zhu, ACS Appl. Polym. Mater. 2025, 7, 12166.

[105] T. T. Katona, V. Gdovinová, N. Tomašovičová, N. Éber, K. F. Csorba, A. Juríková, V. Závišová, M. Timko, X. Chaud, P. Kopčanský, Soft Matter 2018, 14, 1647.

[106] Z. G. Zheng, Y. Li, H. K. Bisoyi, L. Wang, T. J. Bunning, Q. Li, Nature 2016, 531, 352.

[107] M. Jiang, Y. B. Guo, R. L. B. Selinger, O. D. Lavrentovich, Q. H. Wei, Liq. Cryst. 2023, 50, 1517.

[108] Y. X. Zhang, Z. G. Zheng, Q. Li, Responsive Mater. 2024, 2, e20230029.

[109] H. B. Yu, X. Liu, S. Y. Zhang, Z. Y. Wang, J. X. Hu, D. B. Luo, Z. G. Zheng, Laser Photon. Rev. 2024, 18, 2400266.

[110] M. C. M. Varney, N. J. Jenness, I. I. Smalyukh, Phys. Rev. E 2014, 89, 022505.

[111] A. Habibpourmoghadam, L. Jiao, V. Reshetnyak, D. R. Evans, A. Lorenz, Phys. Rev. E 2017, 96, 022701.

[112] A. V. Bogdanov, A. K. Vorobiev, Phys. Chem. B 2013, 117, 13936.

[113] L. Komitov, K. Ichimura, A. Strigazzi, Liq. Cryst. 2000, 27, 51.

[114] L. L. Ma, Y. Wei, N. Wang, W. Chen, Y. Q. Lu, ACS Nano 2025, 19, 11501.

[115] C. Ouyang, Q. M. Chen, Z. Y. Xie, C. T. Xu, Q. G. Wang, Z. G. Zheng, D. Luo, Y. Q. Lu, W. Hu, Adv. Optical Mater. 2025, 13, 2402844.

[116] Z. Asilehan, W. T. Tang, J. Zhang, Z. J. Chen, R. J. Wang, Q. T. Shi, G. L. Song, J. H. Jiang, R. Zhang, C. H. Peng, Nat. Commun. 2025, 16, 1148.

[117] H. Q. Zhao, J. S. B. Tai, J. S. Wu, I. I. Smalyukh, Nat. Phys. 2023, 19, 451.

[118] M. Nikkhou, M. Škarabot, S. Čopar, M. Ravnik, S. Žumer, I. Muševič, Nat. Phys. 2015, 11, 183.

[119] H. Q. Wang, Y. Tang, Z. Y. Huang, F. Z. Wang, P. F. Qiu, X. F. Zhang, C. H. Li, Q. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202313728.

[120] Y. Sim, H. Choi, Adv. Optical Mater. 2023, 11, 2202694.

[121] Y. Li, Y. J. Liu, D. Luo, Adv. Optical Mater. 2021, 9, 2001861.

[122] B. Basnet, S. Paladugu, O. Kurochkin, O. Buluy, N. Aryasova, V. G. Nazarenko, S. V. Shiyanovskii, O. D. Lavrentovich, Nat. Commun. 2025, 16, 1444.

[123] O. Semina, A. Dubtsov, D. Shmeliova, S. Pasechnik, V. Chigrinov, J. Soc, Inf. Disp. 2015, 23, 223.

[124] V. Sultanov, A. Kavčič, E. Kokkinakis, N. Sebastián, M. V. Chekhova, M. Humar, Nature 2024, 631, 294.

[125] P. Aupič, T. Potisk, D. Svenšek, G. Skačej, J. Chem. Phys. 2025, 163, 044902.

[126] E. C. Gartland, J. SIAM. Appl. Math. 2021, 81, 304.

[127] R. You, Y. S. Choi, M. J. Shin, M. K. Seo, D. K. Yoon, Adv. Mater. Technol. 2019, 4, 1900454.

[128] S. Roh, Y. Ha, N. L. Abbott, Nature 2025, 643, 1281.

[129] S. Harkai, B. S. Murray, C. Rosenblatt, S. Kralj, Phys. Rev. Res. 2020, 2, 01317.

[130] Ž. Kos, J. Dunkel, Sci. Adv. 2022, 8, eabp8371.

[131] C. W. Wan, Z. Li, S. Wan, C. J. Dai, J. Tang, Y. Y. Shi, Z. Y. Li, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2110592.

[132] Y. Li, Z. B. Ge, R. B. Lu, M. Z. Jiao, S. T. Wu, J. Soc, Inf. Disp. 2008, 16, 1069.

[133] S. Shankar, L. V. D. Scharrer, M. J. Bowick, M. C. Marchetti, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2024, 121, e2400933121.

[134] X. Q. Shi, Y. Q. Ma, Nat. Commun. 2013, 4, 3013.

[135] S. Čopar, J. Aplinc, Ž. Kos, S. Žumer, M. Ravnik, Phys. Rev. X 2019, 9, 031051.

[136] K. Sone, Y. Ashida, Phys. Rev. Lett. 2019, 123, 205502.

[137] H. R. O. Sohn, I. I. Smalyukh, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2020, 117, 6437.

[138] O. D. Lavrentovich, Curr. Opin. Colloid 2016, 21, 97.

[139] J. H. Jiang, O. I. Akomolafe, X. Y. Wang, Z. Asilehan, W. T. Tang, J. Zhang, Z. J. Chen, R. J. Wang, K. Ranabhat, R. Zhang, C. H. Peng, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2024, 121, e2402395121.

[140] A. Repula, E. Abraham, V. Cherpak, I. I. Smalyukh, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2022, 119, e2200930119.

[141] J. H. Jiang, X. Y. Wang, O. I. Akomolafe, W. T. Tang, Z. Asilehan, K. Ranabhat, R. Zhang, C. H. Peng, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2023, 120, e2221718120.

[142] J. Zhang, W. T. Tang, Z. Asilehan, Z. J. Chen, Q. T. Shi, F. Vergara, J. H. Jiang, R. Zhang, C. H. Peng, Sci. Adv. 2025, 11, eads7281.

[143] Z. Y. Li, Y. P. Chen, H. Y. Liu, B. Li, Phys. Rev. Lett. 2024, 132, 138401.

[144] R. Shinde, R. Voituriez, A. Callan-Jones, Phys. Rev. Lett. 2025, 134, 178401.

[145] H. Li, X. Q. Shi, M. J. Huang, X. Chen, M. F. Xiao, C. L. Liu, H. Chaté, H. P. Zhang, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2019, 116, 777.

[146] H. Aharoni, T. Machon, R. D. Kamien, Phys. Rev. Lett. 2017, 118, 257801.

[147] T. Machon, H. Aharoni, Y. Hu, R. D. Kamien, Commun. Math. Phys. 2019, 372, 525.

[148] J. B. Wu, G. Chen, D. Luo, J. Wang, Z. Guo, Q. Wang, H. Chang, W. Hu, Soft Matter 2025, 21, 4869.

[149] V. M. Pergamenshchik, I. Lelidis, V. A. Uzunova, Phys. Rev. E 2008, 77, 041703.

[150] M. J. Gim, D. A. Beller, D. K. Yoon, Nat. Commun. 2017, 8, 15453.

[151] S. B. Wu, J. B. Wu, H. M. Cao, Y. Q. Lu, W. Hu, Phys. Rev. Lett. 2023, 130, 078101.

[152] J. B. Wu, S. B. Wu, W. Hu, Phys. Rev. B 2023, 108, 224107.

[153] R. S. Preusse, E. R. George, S. A. Aghvami, T. M. Otchy, M. A. Gharbi, Soft Matter 2020, 16, 8352.

[154] T. Pawale, S. Yi, X. Wang, R. Zhang, X. Li, Soft Matter 2022, 18, 5939.

[155] H. L. Liang, S. Schymura, P. Rudquist, J. Lagerwall, Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 247801.

[156] A. Suh, M. J. Gim, D. Beller, D. K. Yoon, Soft Matter 2019, 15, 5835.

[157] J. B. Wu, W. Hu, Adv. Phys. Res. 2024, 3, 2300127.

[158] T. L. Leon, A. F. Nieves, M. Nobili, C. Blanc, Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 247802.

[159] M. J. Shin, D. K. Yoon, Materials 2020, 13, 5466.

[160] T. Ohzono, J. Fukuda, Nat. Commun. 2012, 3, 701.

[161] T. Ohzono, Y. Takenaka, J. I. Fukuda, Soft Matter 2012, 8, 6438.

[162] A. Suh, H. Ahn, T. J. Shin, D. K. Yoon, J. Mater. Chem. C 2019, 7, 1713.

[163] D. X. Luo, J. B. Wu, Z. H. Guo, J. M. Xia, W. Hu, Giant 2024, 20, 100327.

[164] J. P. Bramble, S. D. Evans, J. R. Henderson, T. J. Atherton, N. J. Smith, Liq. Cryst. 2007, 34, 1137.

[165] W. Guo, S. Herminghaus, C. Bahr, Langmuir 2008, 24, 8174.

[166] Y. H. Kim, D. K. Yoon, H. S. Jeong, H. T. Jung, Soft Matter 2010, 6, 1426.

[167] J. M. Ok, Y. H. Kim, H. S. Jeong, H. W. Yoo, J. H. Kim, M. Srinivasarao, H. T. Jung, Soft Matter 2013, 9, 10135.

[168] J. M. Ok, Y. H. Kim, T. Y. Lee, H. W. Yoo, K. Kwon, W. B. Jung, S. H. Kim, H. T. Jung, Langmuir 2016, 32, 13418.

[169] J. B. Wu, S. B. Wu, H. M. Cao, Q. M. Chen, Y. Q. Lu, W. Hu, Adv. Optical Mater. 2022, 10, 2201015.

[170] L. L. Ma, M. J. Tang, W. Hu, Z. Q. Cui, S. J. Ge, P. Chen, L. J. Chen, H. Qian, L. F. Chi, Y. Q. Lu, Adv. Mater. 2017, 29, 1606671.

[171] M. C. Choi, T. Pfohl, Z. Wen, Y. Li, M. W. Kim, J. N. Israelachvili, C. R. Safinya, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004, 101, 17340.

[172] D. K. Yoon, M. C. Choi, Y. H. Kim, M. W. Kim, O. D. Lavrentovich, H. T. Jung, Nat. Mater. 2007, 6, 866.

[173] Y. H. Kim, D. K. Yoon, M. C. Choi, H. S. Jeong, M. W. Kim, O. D. Lavrentovich, H. T. Jung, Langmuir 2009, 25, 1685.

[174] A. Honglawan, D. A. Beller, M. Cavallaro, R. D. Kamien, K. J. Stebe, S. Yang, Adv. Mater. 2011, 23, 5519.

[175] D. A. Beller, M. A. Gharbi, A. Honglawan, K. J. Stebe, S. Yang, R. D. Kamien, Phys. Rev. X 2013, 3, 041026.

[176] J. H. Kim, Y. H. Kim, H. S. Jeong, E. K. Youn, H. T. Jung, J. Mater. Chem. C 2011, 21, 18381.

[177] M. J. Shin, M. J. Gim, D. K. Yoon, Langmuir 2018, 34, 2551.

[178] A. Honglawan, D. A. Beller, M. Cavallaro, R. D. Kamien, K. J. Stebe, S. Yang, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 34.

[179] M. A. Gharbi, I. B. Liu, Y. Luo, F. Serra, N. D. Bade, H. N. Kim, Y. Xia, R. D. Kamien, S. Yang, K. J. Stebe, Langmuir 2015, 13, 11135.

[180] G. Q. Jiao, X. Liu, H. L. Hu, C. L. Yuan, Z. G. Zheng, Adv. Optical Mater. 2025, 13, 2500233.

[181] H. Jeridi, J. D. Niyonzima, C. Sakr, A. Missaoui, S. Shahini, A. Vlad, A. Coati, N. Goubet, S. Royer, I. Vickridge, M. Goldmann, D. Constantin, Y. Garreau, D. Babonneau, B. Croset, B. Gallas, E. Lhuillier, E. Lacaze, Soft Matter 2022, 18, 4792.

[182] J. P. Michel, E. Lacaze, M. Alba, M. de Boissieu, M. Gailhanou, M. Goldmann, Phys. Rev. E 2004, 70, 011709.

[183] D. Coursault, B. Zappone, A. Coati, A. Boulaoued, L. Pelliser, D. Limagne, N. Boudet, B. H. Ibrahim, A. de Martino, M. Alba, M. Goldmann, Y. Garreau, B. Gallas, E. Lacaze, Soft Matter 2016, 12, 678.

[184] D. K. Yoon, Y. H. Kim, D. S. Kim, S. D. Oh, I. I. Smalyukh, N. A. Clark, H. Jung, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 19263.

[185] S. B. Wu, H. M. Cao, J. B. Wu, L. L. Ma, Y. Q. Lu, W. Hu, Adv. Optical Mater. 2022, 10, 2102754.

[186] B. Zappone, E. Lacaze, Phys. Rev. E 2008, 78, 061704.

[187] B. Zappone, E. Lacaze, H. Ayeb, M. Goldmann, N. Boudet, P. Barois, M. Alba, Soft Matter 2011, 7, 1161.

[188] D. Coursault, B. H. Ibrahim, L. Pelliser, B. Zappone, A. de Martino, E. Lacaze, B. Gallas, Opt. Express 2014, 22, 23182.

[189] D. Coursault, J. F. Blach, J. Grand, A. Coati, A. Vlad, B. Zappone, D. Babonneau, G. Lévi, N. Félidj, B. Donnio, J. L. Gallani, M. Alba, Y. Garreau, Y. Borensztein, M. Goldmann, E. Lacaze, ACS Nano 2015, 9, 11678.

[190] D. S. Kim, Y. J. Cha, H. Kim, M. H. Kim, Y. H. Kim, D. K. Yoon, RSC Adv. 2014, 4, 26946.

[191] D. S. Kim, Y. J. Cha, M. J. Gim, D. K. Yoon, ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 11851.

[192] I. Gharbi, A. Missaoui, D. Demaille, E. Lacaze, C. Rosenblatt, Crystals 2017, 7, 358.

[193] I. R. Nemitz, A. J. Ferris, E. Lacaze, C. Rosenblatt, Soft Matter 2016, 12, 6662.

[194] B. Zappone, A. E. Mamuk, I. Gryn, V. Arima, A. Zizzari, R. Bartolino, E. Lacaze, R. Petschek, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2020, 117, 17643.

[195] I. Gryn, E. Lacaze, R. Bartolino, B. Zappone, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 142.

[196] Y. H. Kim, H. S. Jeong, J. H. Kim, E. K. Yoon, D. K. Yoon, H. T. Jung, J. Mater. Chem. C 2010, 20, 6557.

[197] F. Serra, M. A. Gharbi, Y. Luo, I. B. Liu, N. D. Bade, R. D. Kamien, S. Yang, K. J. Stebe, Adv. Optical Mater. 2015, 3, 1287.

[198] Y. H. Kim, J. O. Lee, H. S. Jeong, J. H. Kim, E. K. Yoon, D. K. Yoon, J. B. Yoon, H. T. Jung, Adv. Mater. 2010, 22, 2416.

[199] B. Son, S. Kim, Y. H. Kim, K. Kalantar, H. M. Kim, H. S. Jeong, S. Q. Choi, J. Shin, H. T. Jung, Y. H. Lee, Opt. Express 2014, 22, 4699.

[200] Y. H. Kim, D. K. Yoon, H. S. Jeong, J. H. Kim, E. K. Yoon, H. T. Jung, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3008.

[201] J. H. Kim, Y. H. Kim, H. S. Jeong, M. Srinivasarao, S. D. Hudson, H. T. Jung, RSC Adv. 2012, 2, 6729.

[202] S. M. Hare, B. L. Poe, M. S. Kim, F. Serra, Materials 2020, 13, 3761.

[203] G. Boniello, V. Vilchez, E. Garre, F. Mondiot, Macromol. Rapid Commun. 2021, 42, 2100087.

[204] L. L. Ma, S. B. Wu, W. Hu, C. Liu, P. Chen, H. Qian, Y. Wang, L. Chi, Y. Q. Lu, ACS Nano 2019, 13, 13709.

[205] A. Honglawan, D. S. Kim, D. A. Beller, D. K. Yoon, M. A. Gharbi, K. J. Stebe, R. D. Kamien, S. Yang, Soft Matter 2015, 11, 7367.

[206] D. S. Kim, A. Honglawan, K. Kim, M. H. Kim, S. Jeong, S. Yang, D. K. Yoon, J. Mater. Chem. C 2015, 3, 4598.

[207] D. S. Kim, A. Honglawan, S. Yang, D. K. Yoon, ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 7787.

[208] D. S. Kim, A. Suh, S. Yang, D. K. Yoon, J. Colloid Interface Sci. 2018, 513, 585.

[209] H. W. Yoo, Y. H. Kim, J. M. Ok, H. S. Jeong, J. H. Kim, B. S. Son, H. T. Jung, J. Mater. Chem. C 2013, 1, 1434.

[210] J. d. D. Niyonzima, H. Jeridi, L. Essaoui, C. Tosarelli, A. Vlad, A. Coati, S. Royer, I. Trimaille, M. Goldmann, B. Gallas, D. Constantin, D. Babonneau, Y. Garreau, B. Croset, S. Kralj, R. D. Kamien, E. Lacaze, Phys. Rev. Lett. 2025, 134, 018101.

[211] L. Pelliser, M. Manceau, C. Lethiec, D. Coursault, S. Vezzoli, G. Leménager, L. Coolen, M. DeVittorio, F. Pisanello, L. Carbone, A. Maitre, A. Bramati, E. Lacaze, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 1719.

[212] B. Rožič, J. Fresnais, C. Molinaro, J. Calixte, S. Umadevi, S. L. Truong, N. Felidj, T. Kraus, F. Charra, V. Dupuis, T. Hegmann, C. F. Debuisschert, B. Gallas, E. Lacaze, ACS Nano 2017, 11, 6728.

[213] G. Babakhanova, J. Krieger, B. X. Li, T. Turiv, M. H. Kim, O. D. Lavrentovich, J. Biomed. Mater. Res. 2020, 108, 1223.

RIGHTS & PERMISSIONS

2026 The Author(s). Responsive Materials published by John Wiley & Sons Australia, Ltd on behalf of Southeast University.