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26/11/2010


OPM | TELEVISORES LCD |

Estructura y Propiedades de Cristal Líquido

Definición de cristal liquido:
El nombre cristal líquido es en sí mismo extraño y contradictorio. Normalmente entendemos a los cristales como algo sólido, y todo lo contrario para un líquido, aunque ambos puedan ser transparentes a la luz. Pues bien y por extraño que parezca, existen sustancias quetienen ambas características.
Los avances en el desarrollo de materiales funcionales son continuos y abarcan efectivamente infinidad de aplicaciones, pero son sólo perceptibles de forma indirecta. A menudo sólo son patentes a través de las mejoras que propician en los dispositivos donde residen y a veces pueden pasar incluso desapercibidos. Como en el caso de las películas ultrasensibles a losrayos-X, que pasarán normalmente desapercibidas para los pacientes que se beneficien de ellas.
Sin embargo, en los tiempos que corren no faltan ejemplos de avances tecnológicos evidentes para cualquiera y que están fundamentados en buena parte en el desarrollo de nuevos materiales funcionales. Por ejemplo, el salto de ordenadores de sobremesa a ordenadores portátiles fue posible no sólo gracias a laminiaturización de la electrónica, sino también gracias a la incorporación de pantallas planas que pudieran sustituir al voluminoso tubo de rayos catódicos. Estas pantallas se pudieron desarrollar gracias al descubrimiento de un tipo de materiales con una estructura y unas propiedades ópticas muy peculiares: los cristales líquidos. Materiales con moléculas alargadas que se orientan de formaordenada como en los sólidos cristalinos pero que pueden desplazarse unas respecto a otras, como en un líquido. Los cristales líquidos pueden permitir el paso de la luz o pueden bloquearla inducidos por la acción de un campo eléctrico y gracias a ello sirvieron para el desarrollo de pantallas planas, que además de en ordenadores portátiles se usan también en calculadoras, teléfonos móviles, paneleselectrónicos y otros dispositivos.

| Representación de una molécula de cristal líquido como las que se emplean en la fabricación de pantallas ultraplanas. |
| Estructura de una célula solar fotoelectroquímica. El ITO (Indium-Tin Oxide) es un material esencial en el diseño de éste y cualquier otro tipo de dispositivos en los que se precise conducción eléctrica y transparencia óptica (porejemplo en pantallas planas. El ITO es un material literalmente invisible |

Por otra parte, para el desarrollo de pantallas planas fue necesario contar también con materiales conductores transparentes en forma de finas películas depositadas sobre el vidrio para actuar como electrodos sin bloquear el paso de la luz. En este caso se trataba de conseguir un electrodo literalmente invisible. El óxido deestaño dopado con indio (SnO2:In2O3. ITO, según sus siglas en ingles, indium-tin oxide) vino a cubrir el hueco tecnológico gracias a su peculiar combinación de propiedades semiconductoras y transparencia óptica y dio pie a su vez al desarrollo de toda una nueva línea de aplicaciones impensadas hasta entonces.
Las moléculas de cristal líquido tienen forma de barras o discos.
Esta asimetríamolecular tiene una consecuencia muy importante, los átomos dentro de la molécula se sitúan preferentemente a lo largo del eje de la molécula o bien en el plano definido por la molécula misma, dando lugar a una estructura molecular complicada, según se ilustra en la figura 23.

Fig. Nubes electrónicas: los enlaces entre los átomos producen una distribución de carga complicada en las moléculas.Ahora bien, recordemos que cada átomo consta de un núcleo con carga eléctrica positiva rodeado por una nube de electrones con carga eléctrica negativa que compensa exactamente la del núcleo, de manera que los átomos, y por tanto las moléculas, son eléctricamente neutros. Esta disposición de los núcleos y nubes electrónicas produce una distribución de carga bastante compleja dentro de la molécula...