A fórmula estrutural dos cristais líquidos sobreposta em uma imagem da fase de cristal líquido preparada usando um microscópio de luz polarizada junto com exemplos da fluorescência exibida por cristais líquidos em vários solventes (canto inferior direito). Crédito:JGU
Líquido e sólido - a maioria das pessoas não sabe que pode haver estados intermediários. Os cristais líquidos são representativos de um desses estados. Enquanto as moléculas em líquidos nadam aleatoriamente, moléculas vizinhas em cristais líquidos estão alinhadas como em grades de cristal regulares, mas o material ainda é líquido. Os cristais líquidos são, portanto, um exemplo de um estado intermediário que não é realmente sólido nem realmente líquido¬¬. Eles fluem como um líquido, e ainda assim suas moléculas são agrupadas em pequenas, unidades encomendadas regularmente. Uma aplicação particular de cristais líquidos é a tecnologia de imagem óptica, como nas telas de televisores, smartphones, e calculadoras. Todos os dispositivos LCD - ou tela de cristal líquido - usam essas moléculas.
Pesquisadores do Instituto de Química Orgânica da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) sintetizaram novos cristais líquidos em um projeto patrocinado pela Fundação Alemã de Pesquisa (DFG). "Se você resfriar lentamente nossos materiais líquidos cristalinos, as moléculas se alinham em um processo de automontagem para formar colunas, "explicou o professor Heiner Detert da JGU." Podemos imaginar essas colunas como pilhas de esteiras de cerveja empilhadas umas sobre as outras. Mas o especial é que essas colunas conduzem energia elétrica ao longo de todo o seu comprimento. "Os materiais podem, portanto, servir como orgânicos, "cabos de força" líquido-cristalinos e fornecem transmissão de eletricidade direcionada em componentes eletrônicos. Embora a maioria dos materiais conduza cargas positivas transportadas por orifícios, as novas moléculas realmente conduzem elétrons. Uma vantagem adicional de um cabo de alimentação líquido-cristalino é que, se ele se romper, qualquer ruptura se curará inteiramente por si mesma.
Os pesquisadores identificaram um efeito particularmente interessante exibido por suas moléculas sintetizadas:se uma única molécula é estimulada pela exposição à luz ultravioleta, ele brilhará em resposta. Se a concentração da molécula aumentar, este efeito desaparece apenas para reaparecer novamente quando a concentração continua a aumentar. Se as moléculas estão suspensas em um solvente ou dispostas em um filme, eles ficarão fluorescentes em várias cores quando irradiados com luz ultravioleta.
Detert e sua equipe, juntamente com o professor Matthias Lehmann da Julius-Maximilians-Universität Würzburg publicaram recentemente seus resultados em Química - Um Jornal Europeu . Os especialistas classificaram os resultados da pesquisa como excepcionalmente significativos e os editores do periódico selecionaram o artigo como Hot Paper. O autor principal, Natalie Tober, é apoiado por uma bolsa concedida pela Fundação Carl Zeiss.