Aplicaciones de los cristales líquidos termotrópicos

Aplicaciones de los cristales líquidos termotrópicos.

Los cristales líquidos termotrópicos tienen muchas aplicaciones en las ciencias, la tecnología y la medicina. Ya que la longitud del paso de inclinación en la fase colestérica es muy sensible a parámetros externos como temperatura y campo eléctrico. En consecuencia, el color de los cristales líquidos, que depende de la longitud del paso de inclinación, cambia ante modificaciones muy pequeñas de la temperatura. Por esta razón, esos cristales líquidos son adecuados como termómetros sensibles.
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Figura 21.14 Pantalla en blanco y negro que usa cristales líquidos nemáticos. Las moléculas en contacto con las superficies inferior y superior de la celda se alinean en ángulos rectos entre sí. (a) El grado de giro de la orientación molecular, entre las superficies, se ajusta para que gire 90° el plano de la luz polarizada, para que ésta pase por el polarizador superior. En consecuencia, la celda parece clara, (b) Cuando el campo eléctrico está conectado, las moléculas se orientan en dirección del campo, el plano de la luz polarizada ya no puede atravesar el polarizador superior y la celda se toma negra, (c) Corte transversal de una pantalla de cristal líquido.

La figura 21.14 muestra la forma en que trabaja la familiar pantalla en blanco y negro de los relojes y calculadoras. De esta manera, las moléculas se «tuercen» a través de la fase cristalina líquida. De este modo, la pantalla aparece clara.

21.14 a). Cuando se ajustan en forma adecuada, este torcimiento hace girar 90° el plano de polarización de la luz y permite que atraviese los dos polarizadores. De este modo, la pantalla aparece clara.

11.b Cuando se aplica un campo eléctrico, las moléculas nemáticas están sometidas a un par de torsión o torque que las obliga a alinearse en dirección del campo. En ausencia de un campo eléctrico, la l u z reflejada pasa por ambos polarizadores, y la celda se ve clara desde arriba. Cuando se conecta el campo eléctrico, la luz que incide desde la parte superior no puede atravesar el polarizador inferior y llegar al espejo, y la celda se oscurece. El tiempo de respuesta para que las moléculas se ordenen y se liberen cuando el campo eléctrico se conecta y desconecta, es del orden de milisegundos.

• Aplicaciones biológicas 
• En medicina se puede determinar la temperatura del organismo en sitios específicos con ayuda de cristales líquidos. La anisotropía de los cristales líquidos nemáticos permite que la luz polarizada se propague, a lo largo del director, a velocidad distinta que la luz polarizada perpendicular al director. En consecuencia, los cristales líquidos nemáticos son birrefringentes. Las membranas celulares están formadas por cristales líquidos. 

• Dispositivos ópticos

Uno de los principales motivos de interés industrial por los cristales líquidos ha sido su uso en el diseño de dispositivos que combinan la fluidez con la anisotropía óptica y dieléctrica de estos materiales, los denominados displays «En un reloj, una calculadora o un juego electrónico, la luz ambiental que llega a la superficie del» display pasa a través de los diferentes componentes del dispositivo, que se colocan en una estructura

de tipo sándwich. Dicha orientación puede controlarse localmente mediante la conexión o desconexión de un circuito eléctrico establecido con el pequeño voltaje de una pila.

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