Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia descobriram que um material usado por décadas para colorir alimentos que variam de salgadinhos de milho a sorvetes pode ter usos muito além dos corantes alimentares.

Em um estudo publicado em 23 de março na revista Anais da Academia Nacional de Ciências , os pesquisadores descreveram como uma classe de cristais líquidos solúveis em água, chamados de cristais líquidos cromônicos liotrópicos, exibiu características inesperadas que poderiam ser aproveitadas para uso em sensores e outras aplicações potenciais.

"Queríamos entender a agregação e o comportamento de fase dessas moléculas semelhantes a pranchas em função da temperatura e da concentração, "disse Karthik Nayani, um ex-aluno da Georgia Tech que trabalhou no problema. "Quando observado sob polarizadores cruzados em um microscópio óptico, os cristais líquidos podem exibir belas texturas que indicam como as próprias moléculas estão organizadas. "

Para responder a algumas questões fundamentais relativas ao comportamento da fase do material, os pesquisadores usaram os microscópios para observar as texturas das moléculas quando elas estavam confinadas a gotículas conhecidas como tactoides.

"Surpreendentemente, encontramos uma configuração que não tinha sido vista antes nos 70 anos em que as pessoas estudavam os cristais líquidos, "disse Mohan Srinivasarao, professor da Escola Tecnológica de Ciência e Engenharia de Materiais da Georgia. "Historicamente, os cristais líquidos nos tactoides estão em conformidade com o que é conhecido como configuração bipolar e bipolar com uma torção. Em concentrações mais baixas, descobrimos que esses cristais líquidos se organizam de forma concêntrica, mas um que parece estar livre de um defeito singular. "

Os pesquisadores então usaram um modelo simples do comportamento de agregação dessas moléculas para explicar esses resultados surpreendentes. Avançar, experimentos espectroscópicos usando microscopia Raman polarizada foram realizados para confirmar seus achados.

Essas novas descobertas aumentam a compreensão de como os cristais líquidos cromônicos podem ser usados ​​em aplicações de detecção, Srinivasarao disse. Os cristais são solúveis em água e respondem dramaticamente ao serem confinados a certos padrões - como gotículas tactoidais - concentrações, e temperaturas. A capacidade de resposta do material à alteração de seu ambiente pode potencialmente ser usada para sentir a quiralidade - ou "lateralidade" - das moléculas, Srinivasarao disse.

"Esses materiais não têm um centro quiral, mas exibem uma estrutura quiral, "Srinivasarao disse." Isso em si é muito interessante. "

Essa descoberta pode ser útil para responder a esses tipos de perguntas, ele disse.

"Há muitas pessoas estudando por que no planeta Terra todos os aminoácidos têm destreza, um e não o outro, "Srinivasarao disse." De onde vem essa destreza? "