Materiales Modernos (Quimica)

1. CRISTALES LÍQUIDOS
1.1 ¿QUÉ ES UN CRISTAL LÍQUIDO?
Todos aprendimos en la escuela que los estados físicos de agregación de la materia son tres: sólido, líquido y gaseoso. El paso de una sustancia de un estado a otro está regulado principalmente por la temperatura. El hielo, que es agua sólida, se transforma en agua líquida a cero grados y esta se transforma en vapor de agua, un gas, a ciengrados. Sin embargo, no todas las sustancias se comportan como el agua. En algunos casos, la transición de sólido a líquido no es directa, sino que se verifica atravesando un estado intermedio entre ambas fases: es el estado de cristal líquido.

1.2 EL PRIMER CRISTAL LÍQUIDO
El primero en observar un cristal líquido fue el botánico austriaco Friedrich Reinidzer en 1888, cuando vio que el benzoato decolesterilo (una sustancia sólida derivada del colesterol) formaba un líquido turbio cuando lo calentaba hasta su temperatura de fusión. Al seguir calentando, la turbidez persistía hasta que a cierta temperatura el líquido se volvía transparente. Poco tiempo después se descubrieron otras sustancias que presentaban el mismo comportamiento y pronto se demostró que ese nuevo estado de la materiaaparecía intermedio entre el sólido y el líquido.
Y en esto precisamente radica su interés: reúne ciertas características de los sólidos cristalinos junto con ciertas propiedades de los líquidos. Por este motivo, el 1889 el físico alemán Otto Lehmann los llamó “cristal líquido”.

1.3 CARACTERÍSTICAS DE LOS CRISTALES LÍQUIDOS
En un sólido cristalino, las moléculas ocupan posiciones fijas y estánorientadas de una manera específica unas respecto a las otras. Esto hace que algunas de sus propiedades cambien en función de la dirección que se considere: es lo que se llama anisotropía (por ejemplo, un cristal de mica podemos exfoliarlo con facilidad en la dirección de las láminas que lo constituyen pero no en la dirección perpendicular). Por el contrario, en un líquido, las moléculas estáncompletamente desordenadas lo que le da su fluidez característica (capacidad de adoptar la forma del recipiente que lo contiene) y sus propiedades son isótropas (no dependen de la dirección considerada). Los cristales líquidos conjugan la facilidad de movimiento de los líquidos con la anisotropía de los sólidos. Todo ello los hace únicos para determinados fines.
Esta anisotropía es la responsable de lastexturas características que se observan en capas delgadas de un cristal líquido a través de un microscopio óptico entre polarizadores cruzados y que dependen de la forma en que sus moléculas estén ordenadas y orientadas.


1.4 CRISTALES LÍQUIDOS EN LA NATURALEZA
Los cristales líquidos no son producto exclusivo de nuestra tecnología. Como en otros ámbitos de la ciencia, la Naturaleza imita a loscristales líquidos o, dicho más propiamente, los cristales líquidos imitan a la Naturaleza. En muchos sistemas biológicos existen organizadores de tipo cristal líquido. Uno de los ejemplos mejor conocidos son los llamados fosfolípidos, el principal componente de las membranas celulares. Otro ejemplo lo constituyen las fibras de mielina, una lipoproteína que se encuentra recubriendo el axón de lasneuronas. En este mismo contexto podemos también citar los cristales líquidos formados por algunos productos como los carbohidratos, los polipéptidos y los ácidos nucleicos.
1.5 APLICACIONES
Los cristales líquidos, en función de sus propiedades, pueden utilizarse para diferentes fines. Por ejemplo, aquellos que reflejan luz de diferente color según sea la temperatura se utilizan en termómetros odetectores de tumores o fisuras. Por sus propiedades electroópticas se usan como base de pantallas de televisión, monitores de ordenador, retroproyectores, cabezales de impresoras, pantallas de calculadora, relojes o juegos electrónicos. Como válvulas de luz, son capaces de aceptar una imagen de baja intensidad luminosa y convertirla en otra de salida más intensa.

Finalmente, los cristales...