cristales liquidos

INTRODUCCIÓN
El nombre “cristales líquidos” puede resultar ser algo contradictorio ya que por una parte llamamos líquido a una sustancia que fluye y toma la forma del recipiente que la contiene; pero, por otra, a un cristal lo concebimos como sustancia sólida y rígida. De modo que, al menos intuitivamente, ¡un cristal es precisamente lo opuesto a un líquido! Y sin embargo existen sustanciasreales, los cristales líquidos, que exhiben la dualidad sólido-líquido, es decir, que, simultáneamente, poseen propiedades de los líquidos, fluidez y viscosidad, y propiedades ópticas que se parecen de modo asombroso a las de los cristales como, por ejemplo, poder reflejar colores diferentes dependiendo del ángulo bajo el cual se les observe.
En los últimos treinta años se ha descubierto que estassustancias ocupan un lugar único en la naturaleza. Así, se sabe que los cristales líquidos desempeñan un papel fundamental en los organismos vivos, pues el DNA forma diversas fases líquido cristalinas; también se les utiliza para fabricar dispositivos electrónicos, como los indicadores electro-ópticos que muestran letras y símbolos diversos en las calculadoras de bolsillo o en las carátulas de losrelojes electrónicos modernos.
Los cristales líquidos fueron descubiertos hace más de cien años (1888) por el botánico austriaco F. Reinitzer, quien encontró que algunos compuestos orgánicos derivados del colesterol parecían tener dos puntos de fusión. Más específicamente, observó que al calentar los cristales de estas sustancias a 145° C, el sólido se transformaba en un líquido turbio; peroéste a su vez, se convertía en un líquido totalmente claro y transparente precisamente a 179° C. Reinitzer también realizó el proceso inverso y enfrió el líquido transparente observando que exactamente a las mismas temperaturas anteriores ocurrían las transformaciones opuestas. Como además los cambios observados iban acompañados de absorción o emisión de calor, dependiendo de si la temperaturaaumentaba o disminuía y, asimismo, como el volumen del sistema cambiaba en forma abrupta, Reinitzer concluyó que la sustancia en realidad exhibía dos cambios o transiciones de fase sucesivas. Al poco tiempo de estas primeras observaciones (1889), el cristalógrafo alemán F. Lehmann descubrió que el líquido turbio intermedio entre los cristales y el líquido transparente poseía propiedades ópticas y unaestructura molecular muy parecida a la de un cristal sólido, y acuñó el nombre de cristal líquido. Aun sin darse plena cuenta, lo que en realidad habían descubierto era un nuevo estado de la materia: las fases intermedias o mesofases.
Clasificación más actual de los estados de la materia:

SÓLIDO MESOFASE LÍQUIDO GAS

MESOFASES O ESTADOS MESOMÓRFICOS:

Lapalabra “meso” en griego significa “entre”. En la actualidad se conocen dos fases estables intermedias entre las fases sólida y líquida:
•CRISTAL PLÁSTICO: Forma y volumen constantes, como en un sólido.
•CRISTAL LÍQUIDO: Forma y volumen de la vasija que lo contiene, como en un líquido.

La condición necesaria, pero no suficiente, para que una sustancia química pueda formar una mesofase, esque sus moléculas posean un factor geométrico que las haga orientables en el espacio (que sean alargadas, en forma de listón, cilindro, disco, etc.).
Una sustancia mesógena (es decir, que puede generar fase de Cristal Líquido o Cristal Plástico), ha de poseer, en estado sólido, dos órdenes: “posicional” y “orientacional”.

La forma termodinámica estable del estado sólido es el Cristal o EstadoCristalino. Lo característico de un cristal es que posee necesariamente orden posicional


ORDEN POSICIONAL (CÚBICO)

Existen cristales con orden posicional y orden orientacional. Este último sólo es posible si las moléculas poseen una forma geométrica orientable en el espacio (p.e., forma elipsoidal):


CRISTAL CON ORDEN POSICIONAL Y ORIENTACIONAL

Al calentar una sustancia de estas...