Todo depende del cristal con que se mira.

No me negaréis que el titulo os ha traído aquí ¿verdad?

Ahora que tengo vuestra atención os voy hablar de un tema que pasa por delante de nuestros ojos día sí y día también. Los famosos cristales líquidos. La famosa pantalla de la más rastrera y barata calculadora que tengáis por casa contiene cristal líquido. Y lo más seguro es que la TV que tenéis en el comedor de casa sea una pantalla LCD (Liquid Cristal Display). Os llamará la atención si conocéis un poco el mundillo o la terminología científica, que el termino cristal indica una especie sólida ordenada y con una estructura cristalina que se repite a través de las tres dimensiones, y líquido sabéis que es un estado de la materia el cual la ordenación brilla bastante por su ausencia. Entonces ¿cómo dos términos en principio tan opuestos pueden dar lugar a un solo compuesto como el cristal líquido?

La definición de cristal líquido, para decirlo en un vocabulario claro y conciso, es un mix de las propiedades de los dos sistemas; esto quiere decir que tendrán propiedades de sólido y líquido a la vez. Esto implica que tienen una orientación a larga distancia pero no una ordenación a larga distancia. En cambio, poseen una ordenación a corta distancia. Estos compuestos tienen unas propiedades intrínsecas según su orientación, y podemos obtener cristales líquidos jugando con diferentes parámetros físicos como la temperatura o el voltaje para mantenerlos entre el estado y jugar con esos parámetros para darles más propiedades de sólido o líquido.

Existen infinidad de moléculas orgánicas que presentan propiedades de cristal líquido y acostumbran a ser moléculas grandes.

Ejemplos

¿Y que tiene que ver todo esto con la TV o con mi minipantalla de la calculadora?

Fijaos en el esquema anterior: ahora tenemos un cristal líquido que cambia su orientación  no dependiendo de la temperatura sino de un voltaje aplicado. Si colocamos el cristal líquido entre dos polarizadores alternados (Polarizadores que dejan pasar la luz en un determinado plano), y no aplicamos un voltaje al cristal líquido, estará estructurado de tal manera que va girando el plano de la luz para dejarlo de la manera correcta para salir por el otro polarizador. En cambio, en el segundo caso, al aplicar el voltaje alteramos la estructura del cristal líquido de tal manera que ahora no altera el plano de la luz; y como no está orientado correctamente con el polarizador, éste no deja pasar luz y observaremos la pantalla oscura. Ahora si a la salida de la luz colocamos un filtro de colores no tendremos nada más ni nada menos que una TV.

Pero no solo la aplicación de los cristales líquidos ocurre en pantallas, también existen en las ventanas electrocrómicas, donde podemos dejar pasar la luz o oscurecerlas a nuestro gusto.

los termómetros basados en cristales líquidos en función de la temperatura corporal, las típicas tiras que se colocan en la frente.

También tienen una gran aplicación en espectroscopia de imagen y en medicina seleccionando longitudes de onda concretas para observar tejidos o sustitutos de tejidos. No hemos de olvidar que muchas de las biomoléculas de nuestro cuerpo presentan características de cristal líquido.

Guillermo Marina

PD: Esta entrada participa en el IX Carnaval de Química de Hablando de Ciencia, organizado por un servidor.

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