找原料

在这条复古感十足的广告里，典型东方美人的女主角一件件卸掉身上的欧式中世纪厚重铠甲扔在地上，字幕出现：“你承诺保护我，你.说.谎”。

女主扔掉头盔后，画风一转，黑屏上点缀着一个个形状怪异的小圈圈，字幕换成“以马耳他十字保护你的肌肤”。

最后以女主一个神秘的微笑和一句“以肌肤屏障保护信守承诺”结束。

仔细看这张图，

左边是历史上赫赫有名的马耳他骑士团（又称医院骑士团）的十字标志，正牌的马耳他十字；

右边是偏振显微镜下看到的液晶马耳他十字光圈。

它俩其实没有半毛钱关系，后者用前者命名纯粹是因为长得像而已。

这就有点儿像浣熊的被叫了这么多年熊，但其实跟熊科动物根本不沾边儿一样。

要理解显微镜下的马耳他十字从何而来，只要先弄清楚两种东西。

一种是液晶，另一种是偏振光。

理解了这两个概念，所谓的微观马耳他十字就可以用一句话概括：“通过偏振光观察到的球状多层液晶”，一共才十五个字，简单明了，方便记忆。

我们首先来扒液晶。

这里说的液晶和我们手机上的液晶屏幕其实是同一个概念，液晶是物质状态的一种，会同时表现出液体的流动性和固体结晶的部分光学性质。

吹捧液晶的人常把它奉为“物质的第五种基本状态”，—排在固，液，气和电浆态之后。

每次听到这种说法，物化出身的老师都会跳起来：又不是所有物质都有液晶态，凭什么把它排在玻色–爱因斯坦凝聚前面！？

排名什么的我们就不去关注了，让物理学家跟卖电视的去争个你死我活好了。

我们需要关注的是这里的一个关键信息：并不是所有物质都有液晶态。

液晶态有选择性，而这个选择性的关键就是该物质的分子必须是各向异性的，简单地说就是各个方向上看去是不一样的，而且差异不能太小。

我们来想象一根棒子来代表一个分子，从侧面看去它是一根棒子。

侧面

而从垂直它截面的方向看去，它就是一个小圆。

垂直面

表面活性剂分子

正巧，我们在化妆品配方里最常用到的表面活性剂正好拥有符合这种要求的傲人身材。

有了傲人的大长腿，哦不对，是狭长的分子结构，还是不足以形成液晶态的，液晶光学性质来自于分子的有序排列（联想到维秘的全家福的请自行脑补，这里就不上图了）。

即使分子结构是狭长的，但液体内分子排列是随机混乱的，那么宏观上看这样的液体也是各向同性的，也就不会具有液晶态的光学性质；

只有当液体内部的大量分子排列具有一致性时，液体才会表现出晶体的光学性质，这也是为什么许多液晶都是热敏感的，因为热运动会扰乱晶体分子的有序排列。

总结一下，形成液晶的关键就是：分子结构（身材）和排列秩序（纪律）。

差不多一个意思吧。。。。。。

回到我们可爱的表面活性剂身上。

有了合适的身材，不会排队的话也是白搭，恰巧表面活性剂是在水溶液中最会排队的物质之一，排队的过程有个学名，叫做“自组装”。

微观的马耳他十字，就是来自于她们排成的一种特殊队形，叫做多层囊泡（MLV），或者叫多层乳化（MLE）。

每一层都由两层表面活性剂组成的球面组成，每个表面活性剂分子都有固定的方向，一半亲水端指向球心，另一半指向球面。

由于这种排列的高度有序性，多层乳化具有晶体的各种光学性质，是液晶的一种。层的内部可以包含油性物质，层与层之间是水。

再回头看看爱多康的商标，是不是又突然发现了点儿什么？

微观马耳他十字的本尊MLE是讲清楚了，可是我们看到的一个个美丽的小十字光圈又是哪里来的呢？

偏振光这种最早被用来发现多层乳化的技术，如今已经成了拍摄这种液晶的“美颜相机”。

你们从广告上看到的液晶照片可能是这样的：

甚至可能是经过滤镜进一步美化的：

而事实上，自从冷冻电镜发明以后，拍到的多层乳化液晶的真面目是这样的：

嗯，艺术照跟证件照的区别也不过如此吧。。。

神奇的偏振光其实就是偏振镜片过滤过的光。

首先普通的光作为电磁波，震荡方向是与传播方向垂直的任意方向，比如说延x方向传播的光，震荡方向就是yz平面内的任何方向；

偏振镜片可以把普通光源发出的光线（例如阳光和灯光）过滤到只有单个方向震荡的部分能够通过，这部分光就叫做偏振光。

我们把两块偏振镜片垂直摆放，那么被第一块镜片过滤过的垂直方向偏振光就无法通过第二块只允许平行方向震荡光通过的镜片，所以在镜片的另一头只有漆黑一片。

之前提到液晶具有固体晶体的部分光学性质，其中最重要的一种就是消除偏振的能力。

偏振光在通过有序排列的液晶结构时，因为液晶和周围水的折光率不同，所以会发生折射，其传播和震荡方向会随液晶内狭长分子排列的方向发生转变，从而变成了非偏振光，可以部分通过第二块镜片，这也就是为什么我们看到显微照片上漆黑一片，只看到液晶部分的光圈。

至于为什么我们看到的是圆形的小十字，首先请不要忘了这货的真面目是像洋葱一样多层的球体。

偏振光通过球面的时候发生折射时，发生改变的不只是震荡方向，大部分光线传播的方向也会发生改变，透过第二块偏振镜片到达对面目镜上的光线会有一个圆形的概率分布，而概率最低的部分就是纵轴和横轴附近的区域，也就是我们看到的马耳他十字。

码了这么多字，总算把这个广告背后的科技大白于天下。这些美丽的小十字光圈，其实就是球状多层液晶的美颜照，至于这些洋葱似的小球对于皮肤有什么特殊功效，敬请期待本社的下一篇作品《喝汤还是吃汤包—层状液晶在护肤中的作用》。