¿Qué es el Estado cristal líquido?
El Estado cristal líquido es un estado de la materia que se encuentra entre el sólido y el líquido. En este estado, las moléculas se organizan en patrones ordenados, pero mantienen la movilidad de un líquido.
Este estado fue descubierto por primera vez en los años setenta del siglo pasado y ha sido objeto de estudio intensivo en la física de la materia condensada. Los cristales líquidos se utilizan en pantallas de televisores, computadoras y teléfonos móviles debido a sus propiedades eléctricas y ópticas únicas.
Además, el Estado cristal líquido tiene aplicaciones en la industria farmacéutica, cosmética, y de materiales avanzados. La fabricación de equipos médicos y electrónicos también utiliza este tipo de materiales, ya que ofrecen una mayor estabilidad y un rango de operación más amplio.
En resumen, el Estado cristal líquido es una forma interesante de la materia que tiene aplicaciones importantes en tecnología y ciencias. Su descubrimiento ha sido un hito en la investigación en física y química, y su aplicación en nuestra vida diaria ha revolucionado la manera en que vemos el mundo.
¿Cómo se hace el cristal líquido?
El cristal líquido es un compuesto químico utilizado en pantallas de televisores, computadoras y teléfonos móviles. ¿Pero cómo se hace este material tan útil?
En primer lugar, es importante destacar que los cristales líquidos se producen a partir de dos componentes principales: una molécula que tiene una forma alargada y una sustancia que actúa como solvente.
Para llegar a la etapa de producción, se necesita realizar una síntesis química en un laboratorio. En esta etapa, se combinan los dos componentes en un proceso controlado, en el que los polímeros se enlazan formando una cadena lo suficientemente larga como para permitir que el material tenga las propiedades necesarias.
Una vez sintetizado el material, se debe estabilizar químicamente para garantizar que las propiedades del cristal líquido no cambien con el tiempo.
Posteriormente, se mezcla el cristal líquido con otras sustancias químicas, dependiendo del tipo de pantalla que se quiera fabricar, y se somete a diversos procesos para darle las características finales.
Por último, se utiliza una técnica conocida como "alineación", en la que los cristales líquidos se alinean en determinadas direcciones para permitir que la luz pase a través de ellos y cree la imagen.
Este proceso de producción es complejo, pero los resultados son impresionantes. Sin el cristal líquido, no tendríamos nuestras modernas pantallas de alta definición.
¿Qué tipos de cristales líquidos existen?
Los cristales líquidos son materiales que poseen propiedades intermedias entre los sólidos y los líquidos, por lo que tienen una estructura molecular ordenada a nivel tridimensional.
Existen cuatro tipos principales de cristales líquidos, que son: los nematogénicos, los diamagnéticos, los ferromagnéticos y los quiralitos.
Los cristales líquidos nematogénicos son los más comunes y se dividen en dos subgrupos: los nemáticos, que tienen una orientación molecular paralela a un eje, y los smecticos, que tienen una orientación molecular en capas.
Los cristales líquidos diamagnéticos no presentan propiedades magnéticas en estado líquido, pero sí pueden mostrar reacciones cuando se colocan en un campo magnético.
Los cristales líquidos ferromagnéticos, por otro lado, sí presentan propiedades magnéticas y tienen un uso común en la grabación magnética de datos.
Finalmente, los cristales líquidos quiralitos son materiales que tienen una estructura molecular con una simetría asimétrica, lo que les permite interactuar con la luz polarizada y mostrar efectos ópticos particulares.
¿Cómo funciona una pantalla de cristal líquido?
Una pantalla de cristal líquido o LCD es un tipo de pantalla que se utiliza comúnmente en televisores, monitores de computadora, teléfonos móviles y tabletas.
Esta pantalla funciona mediante la transmisión de luz a través de dos láminas de vidrio que están separadas por una capa de cristal líquido. Esta capa está compuesta por moléculas que pueden reorganizarse en distintas posiciones para permitir el paso de la luz.
La luz se origina en una fuente de luz blanca, que atraviesa el primer vidrio y luego pasa a través de un filtro polarizador. Este filtro solo permite que la luz polarizada verticalmente pase a través.
Después, esta luz polarizada verticalmente atraviesa la capa de cristal líquido y, dependiendo de la posición de las moléculas de la capa, puede ser rotada para estar en posición horizontal. Finalmente, la luz horizontal polarizada atraviesa un segundo filtro polarizador, que solo permite el paso de luz polarizada horizontalmente y bloquea la luz vertical.
De esta manera, la luz coordinada por la capa de cristal líquido y los filtros polarizadores forma la imagen que se muestra en la pantalla.