Polimeros en estado liquido cristalino

POLÍMEROS EN ESTADO LÍQUIDO CRISTALINO

7.1 Definición de un cristal liquido
Los cristales líquidos (CL), son substancias que presentan un alto rango de ordenamiento en una o dos dimensiones, pero no en una tercera dimensión. Ambos, pequeñas moléculas y polímeros pueden existir en el estado cristalino-liquido, pero generalmente se requieren estructuras espaciales especiales. Por lo tanto,mientas que las sustancias amorfas están más o menos desordenadas, y los materiales cristalinos están ordenados en las 3 dimensiones, los CL se encuentran en el punto medio de estas propiedades. Los cristales líquidos están ordenados solamente en una o dos dimensiones. Todos los cristales líquidos presentan un grado de fluidez. Los polímeros líquidos-cristalinos son un descubrimiento relativamentenuevo que data alrededor de 1950 (1), con el campo cada vez mayor muy rápidamente. Los avances de ingeniería utilizan polímeros que pasan por un estado líquido-cristalino, incluyendo nuevas clases de fibras de alto módulo, plásticos de alta temperatura, y una serie de nuevos materiales electrónicos y de almacenamiento de datos.
La formación de cristales líquidos es a consecuencia directa de laasimetría molecular. Estos surgen porque dos moléculas no pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo y en gran parte es derivada entrópicamente.
Un ejemplo básico de un cristal-liquido puede ser considerado usando un fregadero lleno de agua. En la superficie del agua, palillos de dientes son suavemente añadidos sin solaparlos. Al principio, los palillos se encuentran en orden aleatorio. Sinembargo, cuando la superficie se vuelve más concentrada, los palillos comienzan a alinearse en pequeños grupos más o menos lado a lado. Ahora tenemos dos fases presentes: El diluido o la fase desordenada y la fase cristalina liquida. La razón por la que el orden de los palillos. La razón por la cual los palillos se ordenan solos es para prevenir que un palillo se separe o se coloque sobre otro. Muchode este comportamiento puede ser utilizado para demostrar este ordenamiento como un modelo.

7.2 ESTRUCTURAS QUÍMICAS EN FORMA DE BARRA
En los capítulos anteriores el concepto de espiral al azar fue desarrollado, donde la correlación axial de los meros es solo en una distancia muy corta; mire la figura 5.1. Ahora un gran número de polímeros han sido sintetizados que son substancialmente enforma de barra. Un ejemplo es el poli (p-fenileno tereftalamida), PPD-T, con la estructura química:




Por qué los grupos de amidas están localizados en las transposiciones sobre los anillos de fenileno, donde hay una mínima rotación de enlaces fuera del eje de la cadena.
Otro ejemplo es un copolímero de ácido p-hidroxibenzodico, p, p´-bifenol, y ácido tereftalatico, creando una estructurade poliéster:



De nuevo, los grupos ésteres, junto con los anillos de fenileno para-unidos, forman estructuras estrictamente en forma de barras.
Otro tipo de polímeros liquido-cristalinos son aquellos que tienen cadenas en forma de barras. Así, la cadena principal puede ser de una estructura de espiral al azar, pero las cadenas laterales son organizadas en cristales-líquidos de una o dosdimensiones. Los tipos cadenas principales rígidas generan altos módulos de fibras y plásticos de alta temperatura. Los tipos de cadenas laterales son útiles por su acción en campos eléctricos y campos magnéticos (tomando en cuenta el comportamiento de impulsados ​​por batería relojes cristalinos líquidos, por ejemplo. El material liquido-cristalino se lleva a cabo entre Nicols cruzados; laorientación de las moléculas es controlada por un campo eléctrico.)En el siguiente tema, los términos mesofase y la fase de cristal líquido se utilizan indistintamente.

7.3 MESOFASES EN LIQUIDOS-CRISTALINOS
7.3.1 Topologías de la Mesofase
Las estructuras liquidas-cristalinas pueden ser organizadas en varias clases, tanto como los materiales cristalinos son organizados en centrados en el...