Aplicaciones industriales de los cristales liquidos quirales

Aplicaciones industriales de los cristales líquidos
quirales.

Luis Villalobos Fuentealba
Química

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Introducción:

El término quiralidad (del griego kéir: mano) fue acuñado por el físico Irlandés William
Thomson, alias Lord Kelvin: "Cualquier figura geométrica, o conjunto de puntos, diré que es
quiral y que presenta quiralidad, si su imagen en un espejo plano, idealmente realizada, no
puedeser superpuesta con ella misma".
Esta definición nos presenta la quiralidad como una propiedad geométrica y dicotómica.
Geométrica porque se basa en la aplicación de operaciones de simetría (reflexiones) sobre
figuras geométricas o conjuntos de puntos. Dicotómica porque las imágenes especulares
pueden ser superponibles mediante rotaciones y traslaciones (es decir, no quirales), o no
superponibles(es decir, quirales). Esta propiedad de los objetos es de suma importancia y
puede ser hallado en sistemas en todas las escalas de longitud, desde partículas elementales
hasta sistemas macroscópicos. La simetría o asimetría puede tener importantes consecuencias,
por ejemplo, de dos diferentes enantiomeros, uno puede ser una útil droga y el otro toxico.

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Acercamiento al estado líquido-cristalino:1. Pequeña reseña histórica de los cristales líquidos:
El comportamiento líquido cristalino fue descrito por primera vez por el botánico austriaco
Friedrich Reinitzer en 1888. El encontró que calentando el benzoato colesteril ópticamente activo
no hay una transición directa desde el estado sólido al líquido isótropo. Más aun, en un rango de
temperaturas bien definido sobre el punto de fusiónexistía una fase liquida coloreada y turbia,
para luego llegar al incoloro y ordinario estado líquido. Esta mesofase, o fases intermedias, son
fluidas pero anisótropas, esto es sus propiedades físicas dependen de la orientación.
Un año después, en 1889, el físico alemán Otto Lehmann descubrió que, en la fase opaca, el
benzoato de colesteril presentaba zonas de estructura molecular cristalina. Estaárea fue muy
estudiada por los siguientes años, sin embargo, en los años 30 el interés por los cristales líquidos
decayó porque no se encontraban posibles usos tecnológicos para estas sustancias.
En los 60 la atracción por los cristales líquidos vuelve a surgir y comienzan a emplearse como
indicador de la temperatura, en termografía y medicina. Así, en 1968, Merck inicia las
investigaciones encristales líquidos para comprobar su aplicación técnica en pantallas.
2. Estructura y clasificación de los cristales líquidos:
La condición necesaria, pero no suficiente, para que una sustancia presente una mesofase es que
sus moléculas posean un factor geométrico que las haga orientables en el espacio. La estructura
de las fases liquido cristalinas se caracterizan por un orden orientacional de largoalcance de las
moléculas, propias de los sólidos, sin embargo los centros de estas tienen libre movimiento y no
presentan ordenamiento posicional, lo que les confiere cierta fluidez, cualidad de los líquidos.
Estas dos características son fundamentales para que un material posea propiedades de líquido

cristalinidad. Para lograr restringirle a la molécula el movimiento orientacional, los cristaleslíquidos poseen una forma alargada y delgada. Aunque la posición de las moléculas sea aleatoria,
su orientación puede ser alineada unas con otras en un patrón consecuencia de esta estructura
cilíndrica. Eso es lo que crea la estructura ordenada, como en los sólidos, de un cristal líquido.
La mayoría de los cristales líquidos están compuestos por moléculas orgánicas alargadas que se
pueden clasificarbajo diferentes criterios, comúnmente se dividen según su estructura a nivel
molecular en 3 tipos diferentes, dependiendo del tipo de ordenación molecular que presenten:
Nematicos: poseen orden orientacional pero no posicional, es el más utilizado comercialmente
debido a su baja viscosidad y fluidez similar a la de los líquidos isótropos.
Colestéricos: idéntica a la mesofase nematica con la...