Cristal Liquido

Cristales líquidos

¿Quién no ha oído hablar de los cristales líquidos? Los encontramos en los objetos más cotidianos: calculadoras, relojes, juegos electrónicos, ordenadores personales, televisores, salpicaderos de coches… En casi todos los hogares se dispone de varios equipos que tienen dispositivos de visualización, los conocidos displays, cuyos componentes principales son de cristal líquido. Podemos encontrarlos también en los paneles de información en aeropuertos o estaciones, las ventanas que cambian de traslúcidas a opacas, en fotocopiadoras o en proyectores. Asimismo, se encuentran en aplicaciones tan dispares como los cosméticos, los indicadores de temperatura o los tejidos resistentes al fuego o a los impactos

¿Qué es un cristal líquido?

Si uno lo piensa bien, resulta extraño escuchar a alguien hablar de cristales líquidos. No es fácil unir ambas palabras si se tiene en cuenta lo que cada una de ellas significa. Sin embargo, se sabe que deben sus propiedades a la característica que tienen algunos compuestos químicos de presentar otro estado de agregación de la materia. Todos hemos aprendido que los estados físicos de la materia son tres: sólido, líquido y gaseoso. El paso de una sustancia de un estado a otro está regulado principalmente por la temperatura. El hielo, que es agua sólida, se transforma en agua líquida a 0oC, y ésta se convierte en vapor de agua, un gas, a 100oC. Sin embargo, no todas las sustancias se comportan como el agua. En algunos casos, la transición de sólido a líquido no es directa, sino que tiene lugar a través de un estado intermedio: es el estado de cristal líquido.

Descubrimiento de los cristales líquidos

El primero en observar un cristal líquido fue el botánico austriaco Friedrich Reinitzer en 1888, cuando vio que una sustancia sólida derivada del colesterol (benzoato de colesterilo) formaba un líquido turbio cuando lo calentaba hasta su temperatura de fusión. Al seguir calentando, la turbidez persistía hasta que a cierta temperatura el líquido se volvía transparente. Poco tiempo después se descubrieron otras sustancias que presentaban el mismo comportamiento y pronto se demostró que era un nuevo estado de la materia que podía aparecer entre el sólido y el líquido. Y en esto precisamente radica su interés: estos materiales reúnen ciertas características de los sólidos cristalinos junto con ciertas propiedades de los líquidos. Por este motivo, en 1889 el físico alemán Otto Lehmann los llamó “cristal líquido”.

Caracterización de los cristales líquidos

En un sólido cristalino, las moléculas ocupan posiciones fijas y están orientadas de una manera específica unas respecto a las otras. Esto hace que algunas de sus propiedades cambien en función de la dirección del espacio que se considere: es lo que se llama anisotropía. Por el contrario, en un líquido, las moléculas están completamente desordenadas. Esta característica les confiere fluidez (capacidad de adoptar la forma del recipiente que lo contiene) y hace que sus propiedades sean isótropas (no dependen de la dirección considerada). Los cristales líquidos combinan la facilidad de movimiento de los líquidos con la anisotropía de los sólidos. Todo ello los hace únicos para determinados fines.

En la mayoría de los cristales líquidos, este estado se consigue por efecto de la temperatura (cristales líquidos termótropos). Sin embargo, existen otros tipos de cristales líquidos que aparecen por la presencia de algún disolvente, a los que se denomina: cristales líquidos liótropos. Así, en muchos sistemas biológicos existen organizaciones de tipo cristal líquido. Uno de los ejemplos mejor conocidos son los fosfolípidos, principales componentes de las membranas celulares.

Principales aplicaciones de los cristales líquidos

Estos materiales pueden utilizarse para diferentes fines dependiendo de sus propiedades.

...