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Centro de Investigación en Química Aplicada

¿Qué tanto sabes de los cristales líquidos?

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Hoy en día, la mayor parte de las pantallas planas de computadoras, televisores y celulares son a base de cristales líquidos. También se utilizan en las fibras de cristales líquidos poliméricos que son más ligeras y resistentes que el acero.

Pero ¿qué son los cristales líquidos? Son materiales que presentan propiedades intermedias entre un sólido cristalino y un líquido convencional. En otras palabras, son líquidos que tienen orden cristalino. Tomando en cuenta que las propiedades de un material dependen de la dirección y posición de sus moléculas, es fácil imaginar que en un cristal líquido tales propiedades se pueden cambiar fácilmente por su alta fluidez. Así, un pixel que contiene cristal líquido puede ser opaco o transparente a la luz si se le aplica o no un poco de energía, por ejemplo un campo eléctrico. Esta es la forma en que operan los miles de pixeles que tienen las pantallas planas de cristal líquido.

Los cristales líquidos pueden tener otras propiedades, por ejemplo la luminiscencia y la fotosensibilidad. Los primeros son materiales que pueden emitir un haz de luz al ser excitados con una corriente eléctrica (electroluminiscencia), mientras que los segundos cambian sus propiedades por estímulos de luz.

Los cristales líquidos luminiscentes están siendo estudiados para obtener diodos electroluminiscentes (LEDs) de luz polarizada; es decir, que la luz surge del material en un sólo plano de polarización. Dispositivos como las pantallas de cristal líquido de computadoras y televisores, entre otros muchos equipos, requieren del uso de polarizadores para funcionar correctamente. Esto significa que, de la luz que llega a las pantallas, sólo una parte se aprovecha, ya que el polarizador retiene la otra parte. Si se lograra utilizar LEDs de luz polarizada como luz de fondo de estas pantallas, se estaría aprovechando toda la luz generada, lo cual repercutirá en menor demanda de energía y por consecuencia mayor duración de la batería.

Los cristales líquidos fotosensibles también son de gran interés para aplicaciones tecnológicas. Actualmente es posible modificar, por medio de la tecnología láser y a escala micrométrica, la superficie de una película de plana a ondulada. Esto significa que se puede llevar a cabo un grabado óptico de información a escala muy pequeña.

Además, si la película es lo suficientemente gruesa (alrededor de 1 mm), se puede registrar información en diferentes capas. Este grabado en capas superpuestas corresponde a un grabado en volumen, también conocido como grabado de información en 3D.

Esto hace posible guardar mayor información que la que se logra con los dispositivos de memoria óptica actuales como los CD’s DVD’s y Blue Rays entre otros. Los cristales líquidos poliméricos fotosensibles son en la actualidad los mejores candidatos para grabado de información en 3D.

En el Centro de Investigación en Química Aplicada de la ciudad de Saltillo, se lleva a cabo investigación y desarrollo de ambos cristales líquidos luminiscentes y fotosensibles.

Texto por el Dr.Dámaso Navarro Rodríguez, SNI II
Dpto. Materiales Avanzados / CIQA


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