cristal líquido

El cristal líquido ( CL ) es un estado de la materia cuyas propiedades se encuentran entre las de los líquidos convencionales y las de los cristales sólidos . Existen muchos tipos de fases de CL , que se pueden clasificar según la forma molecular de sus subunidades, la disposición y simetría de la fase, así como el método de acceso a la fase cristalina líquida. ^{[ 1 ]} Una molécula que puede acceder a las mesofases de CL se denomina mesógeno . ^{[ 2 ]} Al igual que en los sólidos cristalinos, el ordenamiento presente en los cristales líquidos ofrece propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas anisotrópicas . Su anisotropía de tipo cristalino, junto con su capacidad de respuesta a estímulos y su fluidez de tipo líquido, han hecho que los CL sean útiles en aplicaciones de pantallas (en particular , pantallas de cristal líquido ), sensores y robótica blanda . ^{[ 3 ]}

Los cristales líquidos se pueden dividir en tres tipos principales: termotrópicos , liotrópicos y metalotrópicos . Los cristales líquidos termotrópicos y liotrópicos están compuestos principalmente por moléculas orgánicas , aunque también se conocen algunos minerales. Los cristales líquidos termotrópicos presentan una transición de fase a la fase de cristal líquido al variar la temperatura. Los cristales líquidos liotrópicos presentan transiciones de fase en función de la temperatura y la concentración de moléculas en un disolvente (normalmente agua). Los cristales líquidos metalotrópicos están compuestos tanto por moléculas orgánicas como inorgánicas; su transición a cristal líquido depende, además, de la proporción de composición inorgánica-orgánica.

Existen ejemplos de cristales líquidos (CL) tanto en la naturaleza como en aplicaciones tecnológicas. Los CL liotrópicos abundan en los sistemas vivos; muchas proteínas y membranas celulares son CL, al igual que el virus del mosaico del tabaco . ^{[ 4 ]} En el mundo mineral, los CL incluyen soluciones de jabón y diversos detergentes relacionados , y algunas arcillas . Las pantallas de cristal líquido (LCD) de uso generalizado utilizan cristales líquidos.

Historia

En 1888, el fisiólogo botánico austriaco Friedrich Reinitzer , que trabajaba en la Universidad Karl-Ferdinands , examinó las propiedades fisicoquímicas de varios derivados del colesterol que ahora pertenecen a la clase de materiales conocidos como cristales líquidos colestéricos . Anteriormente, otros investigadores habían observado efectos de color distintivos al enfriar derivados del colesterol justo por encima del punto de congelación , pero no lo habían asociado con un fenómeno nuevo. Reinitzer percibió que los cambios de color en un derivado, el benzoato de colesterilo, no eran la característica más peculiar.

Descubrió que el benzoato de colesterilo no se funde de la misma manera que otros compuestos, sino que tiene dos puntos de fusión . A 145,5 °C (293,9 °F) se funde en un líquido turbio, y a 178,5 °C (353,3 °F) se funde de nuevo y el líquido turbio se vuelve transparente. El fenómeno es reversible. Buscando ayuda de un físico , el 14 de marzo de 1888, escribió a Otto Lehmann , por entonces profesor adjunto en Aquisgrán . Intercambiaron cartas y muestras. Lehmann examinó el fluido turbio intermedio e informó haber visto cristalitos . El colega vienés de Reinitzer, von Zepharovich, también indicó que el "fluido" intermedio era cristalino. El intercambio de cartas con Lehmann terminó el 24 de abril, con muchas preguntas sin respuesta. Reinitzer presentó sus resultados, con el crédito a Lehmann y von Zepharovich, en una reunión de la Sociedad Química de Viena el 3 de mayo de 1888. ^[⁵^]

Para entonces, Reinitzer ya había descubierto y descrito tres características importantes de los cristales líquidos colestéricos (nombre acuñado por Otto Lehmann en 1904): la existencia de dos puntos de fusión, la reflexión de la luz polarizada circularmente y la capacidad de rotar la dirección de polarización de la luz.

Tras su descubrimiento accidental, Reinitzer no profundizó en el estudio de los cristales líquidos. La investigación fue continuada por Lehmann, quien se percató de que había encontrado un nuevo fenómeno y estaba en condiciones de investigarlo: durante sus años postdoctorales había adquirido experiencia en cristalografía y microscopía . Lehmann inició un estudio sistemático, primero del benzoato de colesterilo y luego de compuestos relacionados que exhibían el fenómeno de doble fusión. Pudo realizar observaciones con luz polarizada , y su microscopio estaba equipado con una platina calefactora (portamuestras con calentador) que permitía observaciones a alta temperatura. La fase intermedia turbia mantenía claramente el flujo, pero otras características, en particular la señal observada al microscopio, convencieron a Lehmann de que se trataba de un sólido. A finales de agosto de 1889 publicó sus resultados en la Zeitschrift für Physikalische Chemie . ^{[ 6 ]}

El trabajo de Lehmann fue continuado y ampliado significativamente por el químico alemán Daniel Vorländer , quien desde principios del siglo XX hasta su jubilación en 1935, sintetizó la mayoría de los cristales líquidos conocidos. Sin embargo, los cristales líquidos no fueron populares entre los científicos y el material siguió siendo una mera curiosidad científica durante unos 80 años. ^{[ 7 ]}

Tras la Segunda Guerra Mundial, se reinició el trabajo sobre la síntesis de cristales líquidos en laboratorios de investigación universitarios de Europa. George William Gray , un destacado investigador de cristales líquidos, comenzó a investigar estos materiales en Inglaterra a finales de la década de 1940. Su grupo sintetizó muchos materiales nuevos que exhibían el estado cristalino líquido y desarrolló una mejor comprensión de cómo diseñar moléculas que exhibieran dicho estado. Su libro Estructura molecular y propiedades de los cristales líquidos ^{[ 8 ]} se convirtió en una guía sobre el tema. Uno de los primeros químicos estadounidenses en estudiar cristales líquidos fue Glenn H. Brown, quien comenzó en 1953 en la Universidad de Cincinnati y posteriormente en la Universidad Estatal de Kent . En 1965, organizó la primera conferencia internacional sobre cristales líquidos en Kent, Ohio, con la asistencia de cerca de 100 de los principales científicos de cristales líquidos del mundo. Esta conferencia marcó el inicio de un esfuerzo mundial para realizar investigaciones en este campo, lo que pronto condujo al desarrollo de aplicaciones prácticas para estos materiales únicos. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}

Los materiales de cristal líquido se convirtieron en un foco de investigación en el desarrollo de pantallas electrónicas planas a partir de 1962 en los Laboratorios RCA . ^{[ 11 ]} Cuando el químico físico Richard Williams aplicó un campo eléctrico a una capa delgada de un cristal líquido nemático a 125 °C, observó la formación de un patrón regular que denominó dominios (ahora conocidos como Dominios de Williams). ^{[ 12 ]} Esto llevó a su colega George H. Heilmeier a realizar investigaciones sobre una pantalla plana basada en cristal líquido para reemplazar el tubo de vacío de rayos catódicos utilizado en los televisores. Pero el para-azoxianisol que Williams y Heilmeier utilizaron exhibe el estado de cristal líquido nemático solo por encima de 116 °C, lo que lo hacía poco práctico para su uso en un producto de visualización comercial. Claramente se necesitaba un material que pudiera funcionar a temperatura ambiente.

En 1966, Joel E. Goldmacher y Joseph A. Castellano, químicos investigadores del grupo Heilmeier en RCA, descubrieron que las mezclas formadas exclusivamente por compuestos nemáticos que diferían únicamente en el número de átomos de carbono en las cadenas laterales terminales podían producir cristales líquidos nemáticos a temperatura ambiente. Una mezcla ternaria de compuestos de base de Schiff dio como resultado un material con un rango nemático de 22–105 °C. ^{[ 13 ]} El funcionamiento a temperatura ambiente permitió la fabricación del primer dispositivo de visualización práctico. ^{[ 14 ]} Posteriormente, el equipo procedió a preparar numerosas mezclas de compuestos nemáticos, muchos de los cuales tenían puntos de fusión mucho más bajos. Esta técnica de mezcla de compuestos nemáticos para obtener un amplio rango de temperatura de funcionamiento se convirtió finalmente en el estándar de la industria y todavía se utiliza para adaptar materiales a aplicaciones específicas.

En 1969, Hans Keller logró sintetizar una sustancia que presentaba una fase nemática a temperatura ambiente, la N-(4-metoxibencilideno)-4-butilanilina (MBBA), uno de los temas más populares en la investigación de cristales líquidos. ^{[ 15 ]} El siguiente paso hacia la comercialización de pantallas de cristal líquido fue la síntesis de otras sustancias químicamente estables (cianobifenilos) con bajas temperaturas de fusión por George Gray . ^{[ 16 ]} Ese trabajo con Ken Harrison y el Ministerio de Defensa del Reino Unido ( RRE Malvern ), en 1973, condujo al diseño de nuevos materiales que resultaron en la rápida adopción de LCD de área pequeña en productos electrónicos.

Estas moléculas tienen forma de varilla, algunas creadas en el laboratorio y otras que aparecen espontáneamente en la naturaleza. Desde entonces, se han sintetizado dos nuevos tipos de moléculas de LC: con forma de disco (por Sivaramakrishna Chandrasekhar en India en 1977) ^{[ 17 ]} y con forma de cono o cuenco (predicha por Lui Lam en China en 1982 y sintetizada en Europa en 1985). ^{[ 18 ]}

En 1991, cuando las pantallas de cristal líquido ya estaban bien establecidas, Pierre-Gilles de Gennes, que trabajaba en la Universidad Paris-Sud, recibió el Premio Nobel de Física "por descubrir que los métodos desarrollados para estudiar los fenómenos de orden en sistemas simples pueden generalizarse a formas de materia más complejas, en particular a cristales líquidos y polímeros". ^{[ 19 ]}

Diseño de materiales cristalinos líquidos

Se sabe que un gran número de compuestos químicos exhiben una o varias fases cristalinas líquidas. A pesar de las diferencias significativas en la composición química, estas moléculas tienen algunas características comunes en sus propiedades químicas y físicas. Hay tres tipos de cristales líquidos termotrópicos: discóticos, cónicos (o en forma de cuenco) y en forma de varilla. Los discóticos son moléculas en forma de disco que consisten en un núcleo plano de anillos aromáticos adyacentes, mientras que el núcleo en un LC cónico no es plano, sino que tiene forma de cuenco de arroz (un objeto tridimensional). ^{[ 20 ]}^{[ 21 ]} Esto permite un ordenamiento columnar bidimensional, tanto para los LC discóticos como para los cónicos. Las moléculas en forma de varilla tienen una geometría alargada y anisotrópica que permite una alineación preferencial a lo largo de una dirección espacial.

La forma molecular debe ser relativamente delgada, plana o cónica, especialmente dentro de estructuras moleculares rígidas.
La longitud molecular debe ser de al menos 1,3 nm, lo que concuerda con la presencia de grupos alquilo largos en muchos cristales líquidos a temperatura ambiente.
La estructura no debe ser ramificada ni angular, excepto en el caso del cristal líquido cónico.
Es preferible un punto de fusión bajo para evitar fases cristalinas líquidas monotrópicas metaestables. El comportamiento mesomórfico a baja temperatura suele ser tecnológicamente más útil, y los grupos terminales alquilo lo favorecen.

Una forma extendida, estructuralmente rígida y altamente anisotrópica parece ser el criterio principal para el comportamiento de cristal líquido, y como resultado, muchos materiales de cristal líquido se basan en anillos de benceno . ^{[ 22 ]}

Fases de cristal líquido

Las distintas fases de cristal líquido (denominadas mesofases junto con fases de cristal plástico ) se pueden caracterizar por el tipo de ordenamiento. Se puede distinguir el orden posicional (si las moléculas están dispuestas en algún tipo de red ordenada) y el orden orientacional (si las moléculas apuntan mayoritariamente en la misma dirección). Los cristales líquidos se caracterizan por el orden orientacional, pero solo por un orden posicional parcial o completamente ausente. En cambio, los materiales con orden posicional pero sin orden orientacional se conocen como cristales plásticos . ^{[ 23 ]} La mayoría de los LC termotrópicos tendrán una fase isotrópica a alta temperatura: el calentamiento eventualmente los llevará a una fase líquida convencional caracterizada por un ordenamiento molecular aleatorio e isotrópico y un comportamiento de flujo similar al de un fluido . En otras condiciones (por ejemplo, a menor temperatura), un LC puede habitar una o más fases con una estructura orientacional anisotrópica significativa y un orden orientacional de corto alcance, manteniendo aún la capacidad de fluir. ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]}

El ordenamiento de los cristales líquidos se extiende hasta el tamaño total del dominio, que puede ser del orden de micrómetros, pero generalmente no a la escala macroscópica como suele ocurrir en los sólidos cristalinos clásicos . Sin embargo, algunas técnicas, como el uso de límites o un campo eléctrico aplicado , pueden utilizarse para imponer un único dominio ordenado en una muestra macroscópica de cristal líquido. ^{[ 26 ]} El ordenamiento orientacional en un cristal líquido podría extenderse solo a lo largo de una dimensión , estando el material esencialmente desordenado en las otras dos direcciones. ^{[ 27 ]}^{[ 28 ]}

cristales líquidos termotrópicos

Las fases termotrópicas son aquellas que se presentan en un rango de temperatura determinado. Si el aumento de temperatura es demasiado alto, el movimiento térmico destruirá el delicado ordenamiento cooperativo de la fase LC, empujando el material hacia una fase líquida isotrópica convencional. A temperaturas demasiado bajas, la mayoría de los materiales LC formarán un cristal convencional. ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]} Muchos LC termotrópicos exhiben una variedad de fases al cambiar la temperatura. Por ejemplo, un tipo particular de molécula LC (llamada mesógeno ) puede exhibir varias fases esmécticas seguidas de la fase nemática y finalmente la fase isotrópica al aumentar la temperatura. Un ejemplo de un compuesto que muestra comportamiento de LC termotrópico es el para-azoxianisol . ^{[ 29 ]}

Fase nemática

La fase de cristal líquido más simple es la nemática. En una fase nemática, las moléculas orgánicas calamíticas (en forma de varilla) carecen de un orden posicional cristalino, pero se autoalinean con sus ejes largos aproximadamente paralelos. Las moléculas pueden fluir libremente y sus centros de masa se distribuyen aleatoriamente como en un líquido, pero su orientación está restringida para formar un orden direccional de largo alcance. ^{[ 30 ]}

La palabra nemático proviene del griego νήμα ( nema ) , que significa "hilo". Este término tiene su origen en las disclinaciones : defectos topológicos filiformes observados en las fases nemáticas.

$Los$ nemáticos también presentan los llamados defectos topológicos $de "erizo". En dos dimensiones, existen defectos topológicos con cargas topológicas + 1/2$ $y$ - $1/2$ . Debido $a la hidrodinámica$ $, el defecto$ + $1/2 se mueve considerablemente más rápido que el defecto - 1/2$ $.$ $Cuando se$ $colocan$ cerca $uno$ $del$ $otro$ $,$ ^los $defectos se atraen; al$ $colisionar$ $,$ se aniquilan ^. $[$ ^{31 ]}^[³² $]$

La mayoría de las fases nemáticas son uniaxiales: tienen un eje (llamado directriz) que es más largo y preferido, mientras que los otros dos son equivalentes (pueden aproximarse como cilindros o varillas). Sin embargo, algunos cristales líquidos son nemáticos biaxiales , lo que significa que, además de orientar su eje largo, también se orientan a lo largo de un eje secundario. ^{[ 33 ]} Los cristales nemáticos tienen una fluidez similar a la de los líquidos ordinarios (isotrópicos), pero pueden alinearse fácilmente mediante un campo magnético o eléctrico externo. Los nemáticos alineados tienen las propiedades ópticas de los cristales uniaxiales, lo que los hace extremadamente útiles en pantallas de cristal líquido (LCD). ^{[ 11 ]}

Las fases nemáticas también se conocen en sistemas no moleculares: en campos magnéticos altos, los electrones fluyen en haces o franjas para crear una forma de materia "nemática electrónica". ^{[ 34 ]}^{[ 35 ]}

fases esmécticas

Las fases esmécticas, que se encuentran a temperaturas más bajas que la nemática, forman capas bien definidas que pueden deslizarse unas sobre otras de manera similar a como lo hace el jabón. La palabra "esméctico" proviene del latín "smecticus", que significa limpiar o tener propiedades jabonosas. ^{[ 36 ]} Los esmécticos están, por lo tanto, ordenados posicionalmente a lo largo de una dirección. En la fase esméctica A, las moléculas están orientadas a lo largo de la normal de la capa, mientras que en la fase esméctica C están inclinadas en dirección opuesta a ella. Estas fases son similares a un líquido dentro de las capas. Hay muchas fases esmécticas diferentes, todas caracterizadas por diferentes tipos y grados de orden posicional y orientacional. ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]} Más allá de las moléculas orgánicas, también se ha informado que el ordenamiento esméctico ocurre dentro de suspensiones coloidales de materiales 2D o nanohojas. ^{[ 37 ]}^{[ 38 ]} Un ejemplo de LC esméctico es el p,p'- dinonilazobenceno . ^{[ 39 ]}

Fases quirales o nemáticos retorcidos

Esquema del ordenamiento en fases de cristal líquido quirales. La fase nemática quiral (izquierda), también llamada fase colestérica, y la fase esméctica C* (derecha).

La fase nemática quiral exhibe quiralidad (orientación). Esta fase se denomina a menudo fase colestérica porque se observó por primera vez en derivados del colesterol . Solo las moléculas quirales pueden dar lugar a dicha fase. Esta fase presenta una torsión de las moléculas perpendicular al director, con el eje molecular paralelo al director. El ángulo de torsión finito entre moléculas adyacentes se debe a su empaquetamiento asimétrico, lo que resulta en un orden quiral de mayor alcance. En la fase esméctica C* (un asterisco denota una fase quiral), las moléculas tienen un ordenamiento posicional en una estructura laminar (como en las otras fases esmécticas), con las moléculas inclinadas en un ángulo finito con respecto a la normal de la capa. La quiralidad induce una torsión azimutal finita de una capa a la siguiente, produciendo una torsión espiral del eje molecular a lo largo de la normal de la capa; por lo tanto, también se les llama nemáticos retorcidos . ^[²⁵^]^[²⁷^]^[²⁸^]

Fase nemática quiral. El numerador p se refiere al paso quiral (ver texto).

El paso quiral , p, se refiere a la distancia sobre la cual las moléculas de LC experimentan una torsión completa de 360° (pero tenga en cuenta que la estructura de la fase nemática quiral se repite cada medio paso, ya que en esta fase los directores a 0° y ±180° son equivalentes). El paso, p, cambia típicamente cuando se altera la temperatura o cuando se agregan otras moléculas al huésped de LC (un material huésped de LC aquiral formará una fase quiral si se dopa con un material quiral), lo que permite ajustar el paso de un material dado en consecuencia. En algunos sistemas de cristal líquido, el paso es del mismo orden que la longitud de onda de la luz visible . Esto hace que estos sistemas exhiban propiedades ópticas únicas, como la reflexión de Bragg y la emisión láser de bajo umbral , ^{[ 40 ]} y estas propiedades se explotan en una serie de aplicaciones ópticas. ^{[ 7 ]}^{[ 27 ]} Para el caso de la reflexión de Bragg, solo se permite la reflexión de orden más bajo si la luz incide a lo largo del eje helicoidal, mientras que para la incidencia oblicua se permiten reflexiones de orden superior. Los cristales líquidos colestéricos también exhiben la propiedad única de que reflejan luz polarizada circularmente cuando incide a lo largo del eje helicoidal y polarizada elípticamente si incide oblicuamente. ^{[ 41 ]}

fases azules

Las fases azules son fases de cristal líquido que aparecen en el rango de temperatura entre una fase nemática quiral y una fase líquida isotrópica . Las fases azules tienen una estructura cúbica tridimensional regular de defectos con periodos de red de varios cientos de nanómetros, y por lo tanto exhiben reflexiones de Bragg selectivas en el rango de longitud de onda de la luz visible correspondiente a la red cúbica . En 1981 se predijo teóricamente que estas fases pueden poseer una simetría icosaédrica similar a la de los cuasicristales . ^[⁴³^]^[⁴⁴^]

Aunque las fases azules son de interés para moduladores de luz rápidos o cristales fotónicos sintonizables , existen en un rango de temperatura muy estrecho, generalmente menos de unos pocos kelvin . Recientemente se ha demostrado la estabilización de fases azules en un rango de temperatura de más de 60 K, incluyendo la temperatura ambiente (260–326 K). ^[⁴⁵^]^[⁴⁶^] Las fases azules estabilizadas a temperatura ambiente permiten la conmutación electroóptica con tiempos de respuesta del orden de 10 ⁻⁴ s. ^[⁴⁷^] En mayo de 2008, se desarrolló el primer panel LCD en modo de fase azul . ^[⁴⁸^]

Los cristales de fase azul, al tener una estructura cúbica periódica con una banda prohibida en el rango de longitud de onda visible, pueden considerarse cristales fotónicos 3D . La producción de cristales de fase azul ideales en grandes volúmenes sigue siendo problemática, ya que los cristales producidos suelen ser policristalinos (estructura de plaquetas) o el tamaño del monocristal es limitado (en el rango de los micrómetros). Recientemente, se han estabilizado y producido fases azules obtenidas como cristales fotónicos 3D ideales en grandes volúmenes con diferentes orientaciones controladas de la red cristalina. ^{[ 49 ]}

Fases discóticas

Las moléculas de cristal líquido con forma de disco pueden orientarse en capas, formando una fase conocida como fase nemática discótica. Si los discos se apilan, la fase se denomina columnar discótica . Las columnas pueden organizarse en estructuras rectangulares o hexagonales. También se conocen fases discóticas quirales, similares a la fase nemática quiral.

Fases cónicas

Las moléculas de cristal líquido cónicas, como en los discos, pueden formar fases columnares. Se han predicho otras fases, como nemática no polar, nemática polar, de judía verde, de rosquilla y de cebolla. Las fases cónicas, excepto la nemática no polar, son fases polares. ^{[ 50 ]}

cristales líquidos liotrópicos

Un cristal líquido liotrópico consta de dos o más componentes que exhiben propiedades de cristal líquido en ciertos rangos de concentración. En las fases liotrópicas , las moléculas de disolvente llenan el espacio alrededor de los compuestos para proporcionar fluidez al sistema. ^{[ 51 ]} A diferencia de los cristales líquidos termotrópicos, estos liotrópicos poseen un grado de libertad de concentración adicional que les permite inducir una variedad de fases diferentes.

Un compuesto que posee dos partes inmiscibles , una hidrofílica y otra hidrofóbica , dentro de la misma molécula se denomina molécula anfifílica . Muchas moléculas anfifílicas presentan secuencias de fases líquido-cristalinas liotrópicas, dependiendo del equilibrio de volumen entre la parte hidrofílica y la hidrofóbica. Estas estructuras se forman mediante la segregación de microfases de dos componentes incompatibles a escala nanométrica. El jabón es un ejemplo cotidiano de cristal líquido liotrópico.

El contenido de agua u otras moléculas de disolvente modifica las estructuras autoensambladas. A concentraciones muy bajas de anfifilos, las moléculas se dispersan aleatoriamente sin ningún ordenamiento. A concentraciones ligeramente superiores (aunque aún bajas), las moléculas anfifílicas se autoensamblan espontáneamente en micelas o vesículas . Esto se hace para "ocultar" la cola hidrofóbica del anfifilo dentro del núcleo de la micela, exponiendo una superficie hidrofílica (soluble en agua) a la solución acuosa. Sin embargo, estos objetos esféricos no se ordenan en solución. A concentraciones más altas, los ensamblajes se ordenan. Una fase típica es la fase columnar hexagonal, donde los anfifilos forman cilindros largos (de nuevo con una superficie hidrofílica) que se organizan en una red aproximadamente hexagonal. Esta se denomina fase intermedia de jabón. A concentraciones aún mayores, puede formarse una fase lamelar (fase de jabón puro), en la que láminas extendidas de anfifilos están separadas por finas capas de agua. En algunos sistemas, puede existir una fase cúbica (también llamada isotrópica viscosa) entre las fases hexagonal y lamelar, en la que se forman esferas que crean una densa red cúbica. Estas esferas también pueden conectarse entre sí, formando una fase cúbica bicontinua.

Los objetos creados por anfifílicos suelen ser esféricos (como en el caso de las micelas), pero también pueden tener forma de disco (bicelas), de varilla o biaxiales (con los tres ejes de la micela distintos). Estas nanoestructuras autoensambladas anisotrópicas pueden ordenarse de forma muy similar a como lo hacen los cristales líquidos termotrópicos, formando versiones a gran escala de todas las fases termotrópicas (como una fase nemática de micelas en forma de varilla).

En algunos sistemas, a altas concentraciones, se observan fases inversas. Es decir, se puede generar una fase columnar hexagonal inversa (columnas de agua encapsuladas por anfifílicos) o una fase micelar inversa (una muestra de cristal líquido a granel con cavidades esféricas de agua).

Una progresión genérica de fases, que va desde una concentración baja a una alta de anfifílicos, es la siguiente:

Fase cúbica discontinua ( fase cúbica micelar )
Fase hexagonal (fase columnar hexagonal) (fase intermedia)
Fase lamelar
fase cúbica bicontinua
fase columnar hexagonal inversa
Fase cúbica inversa (fase micelar inversa)

Incluso dentro de las mismas fases, sus estructuras autoensambladas pueden ajustarse mediante la concentración: por ejemplo, en las fases lamelares, las distancias entre capas aumentan con el volumen del disolvente. Dado que los cristales líquidos liotrópicos dependen de un delicado equilibrio de interacciones intermoleculares, resulta más difícil analizar sus estructuras y propiedades que las de los cristales líquidos termotrópicos.

En los copolímeros de dibloque inmiscibles se pueden observar fases y características similares .

cristales líquidos metalotrópicos

Las fases de cristal líquido también pueden basarse en fases inorgánicas de bajo punto de fusión, como el ZnCl₂ _, que poseen una estructura formada por tetraedros enlazados y forman fácilmente vidrios. La adición de moléculas de cadena larga similares al jabón da lugar a una serie de nuevas fases que muestran una variedad de comportamientos de cristal líquido en función de la proporción de composición inorgánica-orgánica y de la temperatura. Esta clase de materiales se ha denominado metalotrópica. ^{[ 52 ]}

Análisis de mesofases en laboratorio

Las mesofases termotrópicas se detectan y caracterizan mediante dos métodos principales. El método original consistía en el uso de microscopía óptica térmica, ^{[ 53 ]}^{[ 54 ]} en la que se colocaba una pequeña muestra del material entre dos polarizadores cruzados; la muestra se calentaba y enfriaba. Dado que la fase isotrópica no afectaría significativamente la polarización de la luz, aparecería muy oscura, mientras que las fases cristalina y de cristal líquido polarizarían la luz de manera uniforme, generando gradientes de brillo y color. Este método permite caracterizar la fase particular, ya que las diferentes fases se definen por su orden específico, que debe observarse. El segundo método, la calorimetría diferencial de barrido (DSC), ^{[ 53 ]} permite una determinación más precisa de las transiciones de fase y las entalpías de transición. En la DSC, una pequeña muestra se calienta de manera que se genere un cambio de temperatura muy preciso con respecto al tiempo. Durante las transiciones de fase, el flujo de calor necesario para mantener esta velocidad de calentamiento o enfriamiento cambia. Estos cambios pueden observarse y atribuirse a diversas transiciones de fase, como las transiciones clave de cristal líquido.

Las mesofases liotrópicas se analizan de forma similar, aunque estos experimentos son algo más complejos, ya que la concentración del mesógeno es un factor clave. Estos experimentos se realizan con diversas concentraciones de mesógeno para analizar dicho impacto.

cristales líquidos biológicos

Las fases cristalinas líquidas liotrópicas son abundantes en los sistemas vivos, cuyo estudio se denomina polimorfismo lipídico . Por consiguiente, los cristales líquidos liotrópicos atraen especial atención en el campo de la química biomimética. En particular, las membranas biológicas y las membranas celulares son una forma de cristal líquido. Sus moléculas constituyentes (por ejemplo, fosfolípidos ) son perpendiculares a la superficie de la membrana, pero esta es flexible. ^{[ 55 ]} Estos lípidos varían en forma (véase la página sobre polimorfismo lipídico ). Las moléculas constituyentes pueden entremezclarse fácilmente, pero tienden a no abandonar la membrana debido al alto requerimiento energético de este proceso. Las moléculas lipídicas pueden pasar de un lado de la membrana al otro, proceso catalizado por flippasas y floppasas (según la dirección del movimiento). Estas fases de membrana de cristal líquido también pueden albergar proteínas importantes, como receptores que flotan libremente dentro o parcialmente fuera de la membrana, por ejemplo, la CTP:fosfocolina citidililtransferasa (CCT).

Muchas otras estructuras biológicas exhiben comportamiento de cristal líquido. Por ejemplo, la solución proteica concentrada que extruye una araña para generar seda es, de hecho, una fase de cristal líquido. El ordenamiento preciso de las moléculas en la seda es fundamental para su reconocida resistencia. El ADN y muchos polipéptidos , incluidos los filamentos del citoesqueleto impulsados activamente, ^{[ 56 ]} también pueden formar fases de cristal líquido. Se ha descrito que las monocapas de células alargadas también exhiben comportamiento de cristal líquido, y los defectos topológicos asociados se han relacionado con consecuencias biológicas, como la muerte celular y la extrusión. ^{[ 57 ]} En conjunto, estas aplicaciones biológicas de los cristales líquidos constituyen una parte importante de la investigación académica actual.

cristales líquidos minerales

También se pueden encontrar ejemplos de cristales líquidos en el mundo mineral, la mayoría de ellos liotrópicos. El primero descubierto fue el óxido de vanadio(V) , por Zocher en 1925. ^{[ 58 ]} Desde entonces, se han descubierto y estudiado en detalle pocos otros. ^{[ 59 ]} La existencia de una verdadera fase nemática en el caso de la familia de arcillas esmectitas fue planteada por Langmuir en 1938, ^{[ 60 ]} pero siguió siendo una cuestión abierta durante mucho tiempo y solo se confirmó recientemente. ^{[ 61 ]}^{[ 62 ]}

Con el rápido desarrollo de las nanociencias y la síntesis de muchas nanopartículas anisotrópicas nuevas, el número de estos cristales líquidos minerales está aumentando rápidamente, como por ejemplo, los nanotubos de carbono y el grafeno. Incluso se descubrió una fase lamelar, H₃Sb₃P₂O₁₄ , que presenta una _{hiperexpansión}_de hasta _~₂₅₀ nm para la distancia interlamelar. ^[³⁷^]

Formación de patrones en cristales líquidos

La anisotropía de los cristales líquidos es una propiedad que no se observa en otros fluidos. Esta anisotropía hace que los flujos de cristales líquidos se comporten de manera más diferencial que los de los fluidos ordinarios. Por ejemplo, la inyección de un flujo de cristal líquido entre dos placas paralelas cercanas ( dedos viscosos ) provoca que la orientación de las moléculas se acople con el flujo, con la consiguiente aparición de patrones dendríticos. ^{[ 63 ]} Esta anisotropía también se manifiesta en la energía interfacial ( tensión superficial ) entre las diferentes fases del cristal líquido. Esta anisotropía determina la forma de equilibrio a la temperatura de coexistencia y es tan fuerte que generalmente aparecen facetas. Cuando cambia la temperatura, una de las fases crece, formando diferentes morfologías dependiendo del cambio de temperatura. ^{[ 64 ]} Dado que el crecimiento está controlado por la difusión del calor, la anisotropía en la conductividad térmica favorece el crecimiento en direcciones específicas, lo que también tiene un efecto en la forma final. ^{[ 65 ]}

Tratamiento teórico de los cristales líquidos

El tratamiento teórico microscópico de las fases fluidas puede resultar bastante complejo debido a la alta densidad del material, lo que implica que no se pueden ignorar las interacciones fuertes, las repulsiones de núcleo duro y las correlaciones de muchos cuerpos. En el caso de los cristales líquidos, la anisotropía en todas estas interacciones complica aún más el análisis. Sin embargo, existen varias teorías relativamente sencillas que pueden predecir, al menos, el comportamiento general de las transiciones de fase en los sistemas de cristales líquidos.

Director

Como ya vimos anteriormente, los cristales líquidos nemáticos están compuestos por moléculas en forma de varilla cuyos ejes largos se alinean aproximadamente entre sí. Para describir esta estructura anisotrópica, se introduce un vector unitario adimensional n, denominado director , que representa la dirección de orientación preferida de las moléculas en la vecindad de cualquier punto. Dado que no existe polaridad física a lo largo del eje del director, n y -n son completamente equivalentes. ^{[ 25 ]}

Parámetro de orden

El *director nemático local* , que también es el *eje óptico local* , viene dado por el promedio espacial y temporal de los ejes moleculares largos.

La descripción de los cristales líquidos implica un análisis del orden. Un parámetro de orden tensorial simétrico de segundo rango sin traza, el tensor Q, se utiliza para describir el orden orientacional del cristal líquido nemático biaxial más general . Sin embargo, para describir el caso más común de cristales líquidos nemáticos uniaxiales, un parámetro de orden escalar es suficiente. ^{[ 66 ]} Para cuantificar esto, se suele definir un parámetro de orden orientacional basado en el promedio del segundo polinomio de Legendre :

S=\langle P_{2}(\cos \theta )\rangle =\left\langle {\frac {3\cos ^{2}(\theta )-1}{2}}\right\rangle

dónde $\theta$ es el ángulo entre el eje molecular del cristal líquido y el director local (que es la "dirección preferida" en un elemento de volumen de una muestra de cristal líquido, que también representa su eje óptico local ). Los corchetes denotan un promedio tanto temporal como espacial. Esta definición es conveniente, ya que para una muestra completamente aleatoria e isotrópica, S = 0, mientras que para una muestra perfectamente alineada S = 1. Para una muestra típica de cristal líquido, S es del orden de 0,3 a 0,8, y generalmente disminuye a medida que aumenta la temperatura. En particular, se observa una caída brusca del parámetro de orden a 0 cuando el sistema experimenta una transición de fase de una fase LC a la fase isotrópica. ^{[ 67 ]} El parámetro de orden se puede medir experimentalmente de varias maneras; por ejemplo, el diamagnetismo , la birrefringencia , la dispersión Raman , la RMN y la EPR se pueden utilizar para determinar S. ^{[ 28 ]}

El orden de un cristal líquido también podría caracterizarse utilizando otros polinomios de Legendre pares (todos los polinomios impares tienen un promedio de cero, ya que el director puede apuntar en cualquiera de dos direcciones antiparalelas). Estos promedios de orden superior son más difíciles de medir, pero pueden proporcionar información adicional sobre el ordenamiento molecular. ^{[ 24 ]}

También se utiliza un parámetro de orden posicional para describir el ordenamiento de un cristal líquido. Este se caracteriza por la variación de la densidad del centro de masa de las moléculas del cristal líquido a lo largo de un vector dado. En el caso de variación posicional a lo largo del eje z, la densidad $\rho (z)$ a menudo se da mediante:

\rho (\mathbf {r} )=\rho (z)=\rho _{0}+\rho _{1}\cos(q_{s}z-\varphi )+\cdots \,

El parámetro de orden posicional complejo se define como $\psi (\mathbf {r} )=\rho _ {1}(\mathbf {r} )e^{i\varphi (\mathbf {r} )}$ y $\rho _{0}$ la densidad promedio. Normalmente solo se conservan los dos primeros términos y se ignoran los términos de orden superior, ya que la mayoría de las fases se pueden describir adecuadamente utilizando funciones sinusoidales. Para un nemático perfecto $\psi =0$ y para una fase esméctica $\psi$ adoptará valores complejos. La naturaleza compleja de este parámetro de orden permite establecer muchos paralelismos entre las transiciones de fase nemática a esméctica y las transiciones de conductor a superconductor. ^{[ 25 ]}

Modelo de varilla dura Onsager

Problema sin resolver en física

¿Puede caracterizarse la transición de fase nemática a esméctica (A) en estados de cristal líquido como una transición de fase universal ?

Más problemas sin resolver en física

Un modelo simple que predice transiciones de fase liotrópicas es el modelo de varilla rígida propuesto por Lars Onsager . Esta teoría considera el volumen excluido del centro de masa de un cilindro idealizado a medida que se aproxima a otro. Específicamente, si los cilindros están orientados paralelamente entre sí, hay muy poco volumen excluido del centro de masa del cilindro que se aproxima (puede acercarse bastante al otro cilindro). Sin embargo, si los cilindros están en cierto ángulo entre sí, entonces hay un gran volumen alrededor del cilindro al que el centro de masa del cilindro que se aproxima no puede entrar (debido a la repulsión de varilla rígida entre los dos objetos idealizados). Por lo tanto, esta disposición angular produce una disminución en la entropía posicional neta del cilindro que se aproxima (hay menos estados disponibles para él). ^{[ 68 ]}^{[ 69 ]}

La idea fundamental aquí es que, si bien las disposiciones paralelas de objetos anisotrópicos conducen a una disminución de la entropía orientacional, hay un aumento de la entropía posicional. Por lo tanto, en algunos casos, un mayor orden posicional será entrópicamente favorable. Esta teoría predice que una solución de objetos en forma de varilla experimentará una transición de fase, a una concentración suficiente, hacia una fase nemática. Aunque este modelo es conceptualmente útil, su formulación matemática hace varias suposiciones que limitan su aplicabilidad a sistemas reales. ^{[ 69 ]} Flory propuso una extensión de la Teoría de Onsager para dar cuenta de los efectos no entrópicos.

Teoría del campo medio de Maier-Saupe

Esta teoría estadística, propuesta por Alfred Saupe y Wilhelm Maier, incluye contribuciones de un potencial intermolecular atractivo derivado de un momento dipolar inducido entre moléculas adyacentes de cristal líquido con forma de varilla. La atracción anisotrópica estabiliza la alineación paralela de las moléculas vecinas, y la teoría considera entonces un promedio de campo medio de la interacción. Resuelta de forma autoconsistente, esta teoría predice transiciones de fase termotrópicas nemáticas-isotrópicas, consistentes con el experimento. ^{[ 70 ]}^{[ 71 ]}^{[ 72 ]} La teoría de campo medio de Maier-Saupe se extiende a cristales líquidos de alto peso molecular mediante la incorporación de la rigidez a la flexión de las moléculas y el uso del método de integrales de trayectoria en la ciencia de polímeros . ^{[ 73 ]}

El modelo de McMillan

El modelo de McMillan, propuesto por William McMillan, ^{[ 74 ]} es una extensión de la teoría de campo medio de Maier-Saupe utilizada para describir la transición de fase de un cristal líquido de una fase nemática a una fase esméctica A. Predice que la transición de fase puede ser continua o discontinua dependiendo de la intensidad de la interacción de corto alcance entre las moléculas. Como resultado, permite un punto crítico triple donde convergen las fases nemática, isotrópica y esméctica A. Si bien predice la existencia de un punto crítico triple, no predice con éxito su valor. El modelo utiliza dos parámetros de orden que describen el orden orientacional y posicional del cristal líquido. El primero es simplemente el promedio del segundo polinomio de Legendre y el segundo parámetro de orden viene dado por:

\sigma =\left\langle \cos \left({\frac {2\pi z_{i}}{d}}\right)\left({\frac {3}{2}}\cos ^{2}\left(\theta _{i}\right)-{\frac {1}{2}}\right)\right\rangle

Los valores z _i , θ _i , y d representan la posición de la molécula, el ángulo entre el eje molecular y el director, y el espaciado entre capas. La energía potencial postulada de una sola molécula viene dada por:

U_{i}(\theta _{i},z_{i})=-U_{0}\left(S+\alpha \sigma \cos \left({\frac {2\pi z_{i}}{d}}\right)\right)\left({\frac {3}{2}}\cos ^{2}\left(\theta _{i}\right)-{\frac {1}{2}}\right)

Aquí, la constante α cuantifica la fuerza de la interacción entre moléculas adyacentes. El potencial se utiliza entonces para derivar las propiedades termodinámicas del sistema asumiendo el equilibrio térmico. Esto da como resultado dos ecuaciones de autoconsistencia que deben resolverse numéricamente, cuyas soluciones son las tres fases estables del cristal líquido. ^{[ 28 ]}

Teoría del continuo elástico

En este formalismo, un material de cristal líquido se trata como un continuo; los detalles moleculares se ignoran por completo. En cambio, esta teoría considera perturbaciones en una muestra supuestamente orientada. Las distorsiones del cristal líquido se describen comúnmente mediante la densidad de energía libre de Frank . Se pueden identificar tres tipos de distorsiones que podrían ocurrir en una muestra orientada: (1) torsiones del material, donde las moléculas vecinas se ven obligadas a estar anguladas entre sí, en lugar de alineadas; (2) dispersión del material, donde la flexión ocurre perpendicularmente al director; y (3) flexión del material, donde la distorsión es paralela al director y al eje molecular. Los tres tipos de distorsiones conllevan una penalización energética. Son distorsiones inducidas por las condiciones de contorno en las paredes de dominio o en el contenedor. La respuesta del material se puede descomponer en términos basados en las constantes elásticas correspondientes a los tres tipos de distorsiones. La teoría del continuo elástico es una herramienta eficaz para modelar dispositivos de cristal líquido y bicapas lipídicas. ^{[ 75 ]}^{[ 76 ]}

Influencias externas en los cristales líquidos

Los científicos e ingenieros pueden utilizar cristales líquidos en diversas aplicaciones, ya que las perturbaciones externas pueden provocar cambios significativos en las propiedades macroscópicas del sistema. Tanto los campos eléctricos como los magnéticos pueden utilizarse para inducir estos cambios. La magnitud de los campos, así como la velocidad de alineación de las moléculas, son características importantes que la industria tiene en cuenta. En los dispositivos de cristal líquido se pueden emplear tratamientos superficiales especiales para forzar orientaciones específicas del director.

Efectos de campos eléctricos y magnéticos

La capacidad del director para alinearse con un campo externo se debe a la naturaleza eléctrica de las moléculas. Los dipolos eléctricos permanentes se forman cuando un extremo de una molécula tiene una carga neta positiva, mientras que el otro extremo tiene una carga neta negativa. Cuando se aplica un campo eléctrico externo al cristal líquido, las moléculas dipolares tienden a orientarse en la dirección del campo. ^{[ 77 ]}

Aunque una molécula no forme un dipolo permanente, puede verse influenciada por un campo eléctrico. En algunos casos, el campo produce una ligera redistribución de electrones y protones en las moléculas, generando un dipolo eléctrico inducido. Si bien no es tan fuerte como los dipolos permanentes, se produce una orientación con respecto al campo externo.

La respuesta de cualquier sistema a un campo eléctrico externo es

D_{i}=\epsilon _{0}E_{i}+P_{i}

dónde $E_{i}$ , $D_{i}$ y $P_{i}$ son los componentes del campo eléctrico, el campo de desplazamiento eléctrico y la densidad de polarización. La energía eléctrica por volumen almacenada en el sistema es

f_{\text{elec}}=-{\frac {1}{2}}D_{i}E_{i}

(suma sobre el índice que aparece dos veces $i$ ). En los cristales líquidos nemáticos, tanto la polarización como el desplazamiento eléctrico dependen linealmente de la dirección del campo eléctrico. La polarización debe ser uniforme en el director, ya que los cristales líquidos son invariantes bajo reflexiones de $n$ . La forma más general de expresar $D$ es

D_{i}=\epsilon _{0}\epsilon _{\bot }E_{i}+\left(\epsilon _{\parallel }-\epsilon _{\bot }\right)n_{i}n_{j}E_{j}

(suma sobre el índice) $j$ ) con $\epsilon _{\bot }$ y $\epsilon _ {\paralelo }$ la permitividad eléctrica paralela y perpendicular al director $n$ . Entonces la densidad de energía es (ignorando los términos constantes que no contribuyen a la dinámica del sistema) ^{[ 78 ]}

f_{\text{elec}}=-{\frac {1}{2}}\epsilon _{0}\left(\epsilon _{\parallel }-\epsilon _{\bot }\right)\left(E_{i}n_{i}\right)^{2}

(suma sobre $i$ ). Si $\epsilon _{\parallel }-\epsilon _{\bot }$ es positivo, entonces el mínimo de la energía se alcanza cuando $E$ y $n$ son paralelos. Esto significa que el sistema favorecerá la alineación del cristal líquido con el campo eléctrico aplicado externamente. Si $\epsilon _{\parallel }-\epsilon _{\bot }$ es negativo, entonces el mínimo de la energía se alcanza cuando $E$ y $n$ son perpendiculares (en los nemáticos la orientación perpendicular está degenerada, lo que posibilita la aparición de vórtices ^{[ 79 ]} ).

La diferencia $\Delta \epsilon =\epsilon _{\parallel }-\epsilon _{\bot }$ Se denomina anisotropía dieléctrica y es un parámetro importante en las aplicaciones de cristales líquidos. Existen ambos $\Delta \epsilon >0$ y $\Delta \epsilon <0$ cristales líquidos comerciales. La mezcla de cristales líquidos 5CB y E7 son dos $\Delta \epsilon >0$ cristales líquidos comúnmente utilizados. MBBA es un común $\Delta \epsilon <0$ cristal líquido.

Los efectos de los campos magnéticos sobre las moléculas de cristal líquido son análogos a los de los campos eléctricos. Dado que los campos magnéticos se generan por el movimiento de cargas eléctricas, los electrones que se mueven alrededor de los átomos producen dipolos magnéticos permanentes. Cuando se aplica un campo magnético, las moléculas tienden a alinearse con o en contra del campo. La radiación electromagnética, por ejemplo, la luz ultravioleta-visible, puede influir en los cristales líquidos fotosensibles, que generalmente contienen al menos una unidad fotoactivable. ^{[ 80 ]}

Preparación de superficies

En ausencia de un campo externo, el director de un cristal líquido puede apuntar libremente en cualquier dirección. Sin embargo, es posible forzarlo a apuntar en una dirección específica mediante la introducción de un agente externo en el sistema. Por ejemplo, cuando se extiende una fina capa de polímero (generalmente poliimida) sobre un sustrato de vidrio y se frota en una sola dirección con un paño, se observa que las moléculas de cristal líquido en contacto con dicha superficie se alinean con la dirección de frotamiento. Se cree que el mecanismo actualmente aceptado para este fenómeno es el crecimiento epitaxial de las capas de cristal líquido sobre las cadenas de polímero parcialmente alineadas en las capas superficiales de la poliimida.

Varios compuestos químicos de cristal líquido también se alinean con una "superficie de mando", que a su vez se alinea mediante un campo eléctrico de luz polarizada. Este proceso se denomina fotoalineación .

Transición de Fréedericksz

La competencia entre la orientación producida por el anclaje superficial y por los efectos del campo eléctrico se aprovecha frecuentemente en dispositivos de cristal líquido. Consideremos el caso en el que las moléculas de cristal líquido se alinean paralelamente a la superficie y se aplica un campo eléctrico perpendicular a la celda. Inicialmente, a medida que aumenta la magnitud del campo eléctrico, no se produce ningún cambio en la alineación. Sin embargo, al alcanzar una magnitud umbral del campo eléctrico, se produce una deformación. Esta deformación ocurre cuando el director cambia su orientación de una molécula a otra. La ocurrencia de dicho cambio de un estado alineado a uno deformado se denomina transición de Fréedericksz y también puede producirse mediante la aplicación de un campo magnético de intensidad suficiente.

La transición de Fréedericksz es fundamental para el funcionamiento de muchas pantallas de cristal líquido porque la orientación del director (y por lo tanto las propiedades) se puede controlar fácilmente mediante la aplicación de un campo.

Efecto de la quiralidad

Como ya se ha descrito, las moléculas de cristal líquido quirales suelen dar lugar a mesofases quirales. Esto significa que la molécula debe poseer algún tipo de asimetría, generalmente un centro estereogénico . Un requisito adicional es que el sistema no sea racémico : una mezcla de moléculas dextrógiras y levógiras anulará el efecto quiral. Sin embargo, debido a la naturaleza cooperativa del ordenamiento del cristal líquido, una pequeña cantidad de dopante quiral en una mesofase que de otro modo sería aquiral suele ser suficiente para seleccionar una quiralidad de dominio, lo que hace que el sistema sea quiral en su conjunto.

Las fases quirales suelen presentar una torsión helicoidal de las moléculas. Si el paso de esta torsión es del orden de la longitud de onda de la luz visible, se pueden observar interesantes efectos de interferencia óptica. La torsión quiral que se produce en las fases de cristal líquido quirales también hace que el sistema responda de forma diferente a la luz polarizada circularmente a la derecha y a la izquierda. Por lo tanto, estos materiales pueden utilizarse como filtros de polarización . ^{[ 81 ]}

Es posible que las moléculas de cristal líquido quirales produzcan mesofases esencialmente aquirales. Por ejemplo, en ciertos rangos de concentración y peso molecular , el ADN formará una fase hexática lineal aquiral. Una observación reciente interesante es la formación de mesofases quirales a partir de moléculas de cristal líquido aquirales. Específicamente, se ha demostrado que las moléculas de núcleo curvado (a veces llamadas cristales líquidos banana) forman fases de cristal líquido quirales. ^{[ 82 ]} En cualquier muestra particular, varios dominios tendrán quiralidad opuesta, pero dentro de cualquier dominio dado, estará presente un fuerte ordenamiento quiral. El mecanismo de aparición de esta quiralidad macroscópica aún no está del todo claro. Parece que las moléculas se apilan en capas y se orientan de forma inclinada dentro de las capas. Estas fases de cristal líquido pueden ser ferroeléctricas o antiferroeléctricas, ambas de interés para aplicaciones. ^{[ 83 ]}^{[ 84 ]}

La quiralidad también puede incorporarse a una fase mediante la adición de un dopante quiral , que puede no formar cristales líquidos por sí mismo. Las mezclas nemáticas retorcidas o superretorcidas suelen contener una pequeña cantidad de dichos dopantes.

Aplicaciones de los cristales líquidos

Los cristales líquidos se utilizan ampliamente en pantallas de cristal líquido, que se basan en las propiedades ópticas de ciertas sustancias de cristal líquido en presencia o ausencia de un campo eléctrico . En un dispositivo típico, una capa de cristal líquido (normalmente de 4 μm de espesor) se sitúa entre dos polarizadores cruzados (orientados a 90° entre sí). La alineación del cristal líquido se elige de modo que su fase relajada sea una fase retorcida (véase Efecto de campo nemático retorcido ). ^{[ 11 ]} Esta fase retorcida reorienta la luz que ha pasado a través del primer polarizador, permitiendo su transmisión a través del segundo polarizador (y su reflexión hacia el observador si se proporciona un reflector). De este modo, el dispositivo parece transparente. Cuando se aplica un campo eléctrico a la capa de cristal líquido, los ejes moleculares largos tienden a alinearse paralelamente al campo eléctrico, desenroscándose gradualmente en el centro de la capa. En este estado, las moléculas de cristal líquido no reorientan la luz, por lo que la luz polarizada en el primer polarizador es absorbida por el segundo polarizador, y el dispositivo pierde transparencia al aumentar el voltaje. De esta forma, el campo eléctrico puede utilizarse para que un píxel cambie entre transparente y opaco a voluntad. Los sistemas LCD a color emplean la misma técnica, con filtros de color para generar píxeles rojos, verdes y azules. ^{[ 11 ]} Los cristales líquidos esmécticos quirales se utilizan en las pantallas LCD ferroeléctricas, que son moduladores de luz binarios de conmutación rápida. Principios similares pueden emplearse para fabricar otros dispositivos ópticos basados en cristales líquidos. ^{[ 85 ]}

Los filtros sintonizables de cristal líquido se utilizan como dispositivos electroópticos , ^{[ 86 ]}^{[ 87 ]} por ejemplo, en imágenes hiperespectrales .

Los cristales líquidos quirales termotrópicos cuyo paso varía considerablemente con la temperatura pueden utilizarse como termómetros de cristal líquido rudimentarios , ya que el color del material cambia al variar el paso. Las transiciones de color de los cristales líquidos se utilizan en muchos termómetros para acuarios y piscinas, así como en termómetros para bebés o baños. ^{[ 88 ]} Otros materiales de cristal líquido cambian de color al estirarse o someterse a tensión. Por lo tanto, las láminas de cristal líquido se utilizan a menudo en la industria para buscar puntos calientes, mapear el flujo de calor, medir patrones de distribución de tensión, etc. El cristal líquido en estado fluido se utiliza para detectar puntos calientes generados eléctricamente para el análisis de fallos en la industria de los semiconductores . ^{[ 89 ]}

Las lentes de cristal líquido convergen o divergen la luz incidente ajustando el índice de refracción de la capa de cristal líquido con voltaje o temperatura aplicados. Generalmente, las lentes de cristal líquido generan una distribución parabólica del índice de refracción mediante la disposición de las orientaciones moleculares. Por lo tanto, una onda plana se transforma en un frente de onda parabólico mediante una lente de cristal líquido. La distancia focal de las lentes de cristal líquido puede ajustarse continuamente cuando el campo eléctrico externo se puede ajustar adecuadamente. Las lentes de cristal líquido son un tipo de óptica adaptativa . Los sistemas de imagen pueden beneficiarse de la corrección del enfoque, el ajuste del plano de la imagen o el cambio del rango de profundidad de campo o profundidad de foco . La lente de cristal líquido es una de las candidatas para desarrollar dispositivos de corrección de la visión para la miopía y la presbicia (por ejemplo, gafas ajustables y lentes de contacto inteligentes). ^{[ 90 ]}^{[ 91 ]} Al ser un modulador de fase óptica, una lente de cristal líquido presenta una longitud de trayectoria óptica variable espacialmente (es decir, la longitud de trayectoria óptica como función de su coordenada pupilar). En diferentes sistemas de imagen, la función requerida de la longitud de trayectoria óptica varía de uno a otro. Por ejemplo, para converger una onda plana en un punto limitado por difracción, para una estructura de cristal líquido físicamente plana, el índice de refracción de la capa de cristal líquido debe ser esférico o paraboloide bajo la aproximación paraxial . En cuanto a la proyección de imágenes o la detección de objetos, se puede esperar que la lente de cristal líquido tenga una distribución asférica de la longitud del camino óptico a través de su apertura de interés. Las lentes de cristal líquido con índice de refracción sintonizable eléctricamente (al abordar la diferente magnitud del campo eléctrico en la capa de cristal líquido) tienen el potencial de lograr una función arbitraria de la longitud del camino óptico para modular el frente de onda incidente; los elementos ópticos de forma libre de cristal líquido actuales se extendieron a partir de lentes de cristal líquido con los mismos mecanismos ópticos. ^{[ 92 ]} Las aplicaciones de las lentes de cristal líquido incluyen picoproyectores, lentes graduadas (gafas o lentes de contacto), cámaras de teléfonos inteligentes, realidad aumentada, realidad virtual, etc.

Los láseres de cristal líquido utilizan un cristal líquido en el medio láser como mecanismo de retroalimentación distribuida en lugar de espejos externos. La emisión en una banda prohibida fotónica creada por la estructura dieléctrica periódica del cristal líquido da como resultado un dispositivo de bajo umbral y alta potencia con emisión monocromática estable. ^{[ 40 ]}^{[ 93 ]}

Las láminas y rollos de cristal líquido disperso en polímero (PDLC) están disponibles como película inteligente con respaldo adhesivo que se puede aplicar a las ventanas y cambiar eléctricamente entre transparente y opaca para proporcionar privacidad. ^{[ 94 ]}

Muchos fluidos comunes, como el agua jabonosa , son en realidad cristales líquidos. El jabón forma diversas fases de cristales líquidos dependiendo de su concentración en agua. ^{[ 95 ]}

Las películas de cristal líquido han revolucionado el mundo de la tecnología. Actualmente se utilizan en los dispositivos más diversos, como relojes digitales, teléfonos móviles, calculadoras y televisores. Es posible que se utilicen en dispositivos de memoria óptica, mediante un proceso similar al de grabación y lectura de CD y DVD . ^{[ 96 ]}^{[ 97 ]}

Los cristales líquidos también se utilizan como tecnología básica para imitar las computadoras cuánticas , utilizando campos eléctricos para manipular la orientación de las moléculas de cristal líquido , para almacenar datos y codificar un valor diferente para cada grado diferente de desalineación con otras moléculas. ^{[ 98 ]}^{[ 99 ]}

Véase también

nemático biaxial
fase columnar
Clasificación LCD
Pantalla de cristal líquido : pantalla que utiliza las propiedades de modulación de la luz de los cristales líquidos.
Cristal líquido sobre silicio : un tipo de tecnología de visualización.
Polímero de cristal líquido : clase de polímeros extremadamente poco reactivos, inertes y resistentes al fuego.
Filtro sintonizable de cristal líquido
Cristal líquido liotrópico : solución de moléculas anfifílicas que posee propiedades tanto fluidas como cristalinas.
Formación de patrones : estudio de cómo se forman los patrones por autoorganización en la naturaleza.
Cristal plástico – Cristal que se deforma fácilmente
Vidrio inteligente : vidrio con opacidad conmutable eléctricamente.
Termocromismo : Propiedad de las sustancias de cambiar de color debido a un cambio de temperatura.
cristal termotrópico
Efecto de campo nemático retorcido : un tipo de tecnología de pantalla de cristal líquido.
Nematicón
Termómetro de cristal líquido
Anillo que cambia de color según el estado de ánimo : anillo que contiene un elemento termocrómico.
fluido activo

Referencias

↑ Andrienko, Denis (3 de febrero de 2018). "Introducción a los cristales líquidos" . Journal of Molecular Liquids . 267 .
↑ Guardià, Jordi; Reina, José Antonio; Marta, Giamberini; Xavier, Montané (30 de julio de 2024). "Una visión general actualizada de los cristales líquidos y los polímeros de cristal líquido para diferentes aplicaciones: una revisión" . Polymers . 16 (16): 2293.
↑ Dierking, Ingo (24 de marzo de 2025). "Investigación sobre cristales líquidos y nuevas aplicaciones en el siglo XXI" . Crystals . 15 (4): 321.
↑ Bawden, FC; Pirie, NW; Bernal, JD; Fankuchen, I. (1 de diciembre de 1936). "Sustancias cristalinas líquidas de plantas infectadas por virus" . Nature . 138 : 1051–1052 . doi : 10.1038/1381051a0 . ISSN 0028-0836 .
↑ Reinitzer F (1888). "Beiträge zur Kenntniss des Cholesterins" . Monatshefte für Chemie . 9 (1): 421– 441. doi : 10.1007/BF01516710 . S2CID 97166902 . Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2022 . Consultado el 8 de septiembre de 2021 .
↑ Lehmann O (1889). "Über flysende Krystalle". Zeitschrift für Physikalische Chemie . 4 : 462– 72. doi : 10.1515/zpch-1889-0434 . S2CID 92908969 .
1 2 Sluckin TJ, Dunmur DA, Stegemeyer H (2004). Cristales que fluyen: artículos clásicos sobre la historia de los cristales líquidos . Londres: Taylor & Francis. ISBN 978-0-415-25789-3.
↑ Gray GW (1962). Estructura molecular y propiedades de los cristales líquidos . Academic Press.
↑ Stegemeyer H (1994). "Profesor Horst Sackmann, 1921 – 1993" . Liquid Crystals Today . 4 : 1–2 . doi : 10.1080/13583149408628630 .
↑ "Cristales líquidos" . Universidad Rey Fahd de Petróleo y Minerales .{{cite web}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )
1 2 3 4 Castellano JA (2005). Oro líquido: La historia de las pantallas de cristal líquido y la creación de una industria . World Scientific Publishing. ISBN 978-981-238-956-5.
↑ Williams, Richard (15 de julio de 1963). "Dominios en cristales líquidos" . The Journal of Chemical Physics . 39 (2): 384– 388. doi : 10.1063/1.1734257 . ISSN 0021-9606 .
↑ US 3540796 , Goldmacher JE, Castellano JA, "Composiciones y dispositivos electroópticos", emitida el 17 de noviembre de 1970, asignada a RCA Corp.
↑ Heilmeier GH, Zanoni LA, Barton LA (1968). "Dispersión dinámica en cristales líquidos nemáticos". Applied Physics Letters . 13 (1): 46– 47. Bibcode : 1968ApPhL..13...46H . doi : 10.1063/1.1652453 .
↑ Kelker H, Scheurle B (1969). "Una fase cristalina líquida (nemática) con un punto de solidificación particularmente bajo". Angew. Chem. Int. Ed . 8 (11): 884. doi : 10.1002/anie.196908841 .
↑ Gray GW, Harrison KJ, Nash JA (1973). "Nueva familia de cristales líquidos nemáticos para pantallas". Electronics Letters . 9 (6): 130. Bibcode : 1973ElL.....9..130G . doi : 10.1049/el:19730096 .
↑ Chandrasekhar S, Sadashiva BK, Suresh KA (1977). "Cristales líquidos de moléculas en forma de disco". Pramana . 9 (5): 471– 480. Bibcode : 1977Prama...9..471C . doi : 10.1007/bf02846252 . S2CID 98207805 .
↑ Collyer AA (2012). Polímeros de cristal líquido: De las estructuras a las aplicaciones . Springer Science & Business Media. pág. 21. ISBN 978-94-011-1870-5Se propusieron los nombres piramidal o en forma de cuenco, pero finalmente se decidió adoptar el nombre cónico.
↑ de Gennes PG (1992). "Materia blanda (Conferencia Nobel)". Edición internacional Angewandte Chemie . 31 (7): 842– 845. doi : 10.1002/anie.199208421 .
↑ Lam L (1994). "Bowlics". En Shibaev VP, Lam L (eds.). Polímeros cristalinos líquidos y mesomórficos . Sistemas parcialmente ordenados. Nueva York: Springer. pp. 324–353 . doi : 10.1007/978-1-4613-8333-8_10 . ISBN 978-1-4613-8333-8.
↑ Lei L (1987). "Cristales líquidos en forma de cuenco". Cristales moleculares y cristales líquidos . 146 (1): 41– 54. Bibcode : 1987MCLC..146...41L . doi : 10.1080/00268948708071801 .
↑ "Propiedades químicas de los cristales líquidos" . Universidad Case Western Reserve. Archivado del original el 25 de noviembre de 2012. Consultado el 13 de junio de 2013 .
^ Gennes, Pierre-Gilles de (1974). La física de los cristales líquidos . Oxford [inglés] Clarendon Press. pag. 2.ISBN 978-0-19-851285-1.
1 2 3 4 Chandrasekhar S (1992). Cristales líquidos (2.ª ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-41747-1.
1 2 3 4 5 6 de Gennes PG , Prost J (1993). La física de los cristales líquidos . Oxford: Clarendon Press. ISBN 978-0-19-852024-5.
↑ Carroll, Gregory T.; Lee, Kyung Min; McConney, Michael E.; Hall, Harris J. (2023). "Control óptico de alineación y modelado en una fotorresina de cristal líquido de azobenceno" . Journal of Materials Chemistry C. 11 ( 6): 2177– 2185. doi : 10.1039/D2TC04869H . S2CID 256151872. Archivado del original el 20 de abril de 2023. Recuperado el 16 de abril de 2023 .
^ Dierking I (2003) . Texturas de Cristales Líquidos . Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-30725-8.
1 2 3 4 Collings PJ, Hird M (1997). Introducción a los cristales líquidos . Bristol, PA: Taylor & Francis. ISBN 978-0-7484-0643-2.
↑ Shao Y, Zerda TW (1998). "Transiciones de fase del cristal líquido PAA en geometrías confinadas". Journal of Physical Chemistry B . 102 (18): 3387– 3394. doi : 10.1021/jp9734437 .
↑ Rego JA, Harvey JA, MacKinnon AL, Gatdula E (enero de 2010). "Síntesis asimétrica de un análogo 'trimérico' altamente soluble del agente de torsión de cristal líquido nemático quiral Merck S1011" (PDF) . Liquid Crystals . 37 (1): 37–43 . doi : 10.1080/02678290903359291 . S2CID 95102727. Archivado del original (PDF) el 8 de octubre de 2012.
↑ Géza T, Denniston C, Yeomans JM (26 de febrero de 2002). "Hidrodinámica de defectos topológicos en cristales líquidos nemáticos". Physical Review Letters . 88 (10) 105504. arXiv : cond-mat/0201378 . Bibcode : 2002PhRvL..88j5504T . doi : 10.1103/PhysRevLett.88.105504 . PMID 11909370. S2CID 38594358 .
↑ Géza T, Denniston C, Yeomans JM (21 de mayo de 2003). "Hidrodinámica del crecimiento de dominios en cristales líquidos nemáticos". Physical Review E . 67 (5) 051705. arXiv : cond-mat/0207322 . Bibcode : 2003PhRvE..67e1705T . doi : 10.1103/PhysRevE.67.051705 . PMID 12786162 . S2CID 13796254 .
↑ Madsen LA, Dingemans TJ, Nakata M, Samulski ET (abril de 2004). "Cristales líquidos nemáticos biaxiales termotrópicos". Physical Review Letters . 92 (14) 145505. Bibcode : 2004PhRvL..92n5505M . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.145505 . PMID 15089552 .
↑ Kivelson SA, Fradkin E, Emery VJ (11 de junio de 1998). "Fases electrónicas de cristal líquido de un aislante de Mott dopado" (PDF) . Cartas a Nature. Nature . 393 (6685). Macmillan: 550– 553. arXiv : cond-mat/9707327 . Bibcode : 1998Natur.393..550K . doi : 10.1038/31177 . S2CID 4392009 .
↑ Fradkin E, Kivelson SA, Lawler MJ, Eisenstein JP, Mackenzie AP (4 de mayo de 2010). "Fluidos de Fermi nemáticos en física de la materia condensada" . Annual Review of Condensed Matter Physics . 1 : 153–178 . arXiv : 0910.4166 . Bibcode : 2010ARCMP...1..153F . doi : 10.1146/annurev-conmatphys-070909-103925 . S2CID 55917078. Archivado del original el 14 de septiembre de 2020. Recuperado el 5 de agosto de 2022 .
↑ "esméctico" . Diccionario Merriam-Webster. Archivado del original el 31 de julio de 2013. Consultado el 26 de abril de 2013 .
1 2 Gabriel JC, Camerel F, Lemaire BJ, Desvaux H, Davidson P, Batail P (octubre de 2001). " Fase lamelar líquido-cristalina hinchada basada en láminas extendidas similares a sólidos" ( PDF) . Nature . 413 (6855): 504–8 . Bibcode : 2001Natur.413..504G . doi : 10.1038/35097046 . PMID 11586355. S2CID 4416985. Archivado (PDF) del original el 15 de julio de 2021. Recuperado el 8 de septiembre de 2021 .
↑ Davidson P, Penisson C, Constantin D, Gabriel JP (junio de 2018). "Fases isotrópicas, nemáticas y lamelares en suspensiones coloidales de nanohojas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 115 (26): 6662– 6667. Bibcode : 2018PNAS..115.6662D . doi : 10.1073/pnas.1802692115 . PMC 6042086. PMID 29891691 .
↑ Vertogen, Ger; Jeu, Wim H. de (6 de diciembre de 2012). Cristales líquidos termotrópicos, fundamentos . Springer Science & Business Media. pág. 13. ISBN 978-3-642-83133-1OCLC 851375789. Archivado del original el 17 de octubre de 2023. Consultado el 21 de marzo de 2023 .
1 2 Kopp VI, Fan B, Vithana HK, Genack AZ (noviembre de 1998). "Láser de bajo umbral en el borde de una banda de parada fotónica en cristales líquidos colestéricos". Optics Letters . 23 (21): 1707– 9. Bibcode : 1998OptL...23.1707K . doi : 10.1364/OL.23.001707 . PMID 18091891 .
↑ Priestley EB, Wojtowicz PJ, Sheng P (1974). Introducción a los cristales líquidos . Plenum Press. ISBN 978-0-306-30858-1.
↑ Kazem-Rostami M (2019). "Análogos de la base de Tröger ópticamente activos y fotoactivables". New Journal of Chemistry . 43 (20): 7751– 7755. doi : 10.1039/C9NJ01372E . S2CID 164362391 .
↑ Kleinert H , Maki K (1981). "Texturas reticulares en cristales líquidos colestéricos" (PDF) . Fortschritte der Physik . 29 (5): 219– 259. Bibcode : 1981ForPh..29..219K . doi : 10.1002/prop.19810290503 . Archivado (PDF) desde el original el 26 de abril de 2020 . Consultado el 7 de octubre de 2011 .
↑ Seideman T (1990). "Las fases azules de cristal líquido" (PDF) . Rep. Prog. Phys . 53 ( 6): 659– 705. Bibcode : 1990RPPh...53..659S . CiteSeerX 10.1.1.397.3141 . doi : 10.1088/0034-4885/53/6/001 . S2CID 250776819. Archivado (PDF) del original el 30 de marzo de 2012. Recuperado el 7 de octubre de 2011 .
↑ Coles HJ, Pivnenko MN (agosto de 2005). "Fases azules de cristal líquido con un amplio rango de temperatura". Nature . 436 (7053): 997– 1000. Bibcode : 2005Natur.436..997C . doi : 10.1038/nature03932 . PMID 16107843. S2CID 4307675 .
↑ Yamamoto J, Nishiyama I, Inoue M, Yokoyama H (septiembre de 2005). "Isotropía óptica e iridiscencia en una 'fase azul' esméctica"". Nature . 437 (7058): 525– 8. Bibcode : 2005Natur.437..525Y . doi : 10.1038/nature04034 . PMID 16177785 . S2CID 4432184 .
↑ Kikuchi H, Yokota M, Hisakado Y, Yang H, Kajiyama T (septiembre de 2002). "Fases azules de cristal líquido estabilizadas con polímeros". Nature Materials . 1 (1): 64– 8. Bibcode : 2002NatMa...1...64K . doi : 10.1038/nmat712 . PMID 12618852. S2CID 31419926 .
↑ "Samsung desarrolla la primera tecnología 'Blue Phase' del mundo para lograr una velocidad de transmisión de 240 Hz para vídeo de alta velocidad" . Archivado del original el 15 de marzo de 2012. Consultado el 23 de abril de 2009 .
↑ Otón E, Yoshida H, Morawiak P, Strzeżysz O, Kula P, Ozaki M, Piecek W (junio de 2020). "Control de orientación de cristales fotónicos de fase azul ideales" . Scientific Reports . 10 (1): 10148. Bibcode : 2020NatSR..1010148O . doi : 10.1038/s41598-020-67083-6 . PMC 7311397. PMID 32576875 .
↑ Wang L, Huang D, Lam L, Cheng Z (2017). "Bowlics: historia, avances y aplicaciones" . Liquid Crystals Today . 26 (4): 85– 111. doi : 10.1080/1358314X.2017.1398307 . S2CID 126256863 .
↑ Liang Q, Liu P, Liu C, Jian X, Hong D, Li Y (2005). "Síntesis y propiedades de copoliamidas cristalinas líquidas liotrópicas que contienen fragmentos de ftalazinona y enlaces éter". Polymer . 46 (16): 6258– 6265. doi : 10.1016/j.polymer.2005.05.059 .
↑ Martin JD, Keary CL, Thornton TA, Novotnak MP, Knutson JW, Folmer JC (abril de 2006). "Cristales líquidos metalotrópicos formados por la formación de plantillas de surfactantes de haluros metálicos fundidos". Nature Materials . 5 (4): 271– 5. Bibcode : 2006NatMa...5..271M . doi : 10.1038/nmat1610 . PMID 16547520. S2CID 35833273 .
1 2 Tomczyk W, Marzec M, Juszyńska-Gałązka E, Węgłowska D (2017). "Propiedades mesomórficas y fisicoquímicas de una mezcla de cristal líquido compuesta por moléculas quirales con cadenas terminales perfluoradas". Journal of Molecular Structure . 1130 : 503– 510. Bibcode : 2017JMoSt1130..503T . doi : 10.1016/j.molstruc.2016.10.039 .
↑ Juszyńska-Gałązka E, Gałązka M, Massalska-Arodź M, Bąk A, Chłędowska K, Tomczyk W (diciembre de 2014). "Comportamiento de fases y dinámica del cristal líquido 4'-butil-4- (2-metilbutoxi) azoxibenceno (4ABO5 *)". La Revista de Química Física B. 118 (51): 14982– 9. doi : 10.1021/jp510584w . PMID 25429851 .
↑ Templer, Richard; Seddon, John (18 de mayo de 1991). "El mundo de los cristales líquidos" . New Scientist . Archivado del original el 15 de diciembre de 2023. Recuperado el 15 de diciembre de 2023. Puede que te sorprenda saber que las membranas celulares son cristales líquidos. De hecho, las primeras observaciones registradas de la fase cristalina líquida fueron de la mielina, el material que recubre las fibras nerviosas.
↑ Wensink HH, Dunkel J, Heidenreich S, Drescher K, Goldstein RE, Löwen H , Yeomans JM (septiembre de 2012). " Turbulencia a mesoescala en fluidos vivos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 109 (36): 14308–13 . Bibcode : 2013PNAS..110.4488S . doi : 10.1073/pnas.1215368110 . PMC 3607014. PMID 22908244 .
↑ Saw TB, Doostmohammadi A, Nier V, Kocgozlu L, Thampi S, Toyama Y, et al. (abril de 2017). "Los defectos topológicos en los epitelios gobiernan la muerte celular y la extrusión" . Nature . 544 ( 7649): 212– 216. Bibcode : 2017Natur.544..212S . doi : 10.1038/nature21718 . PMC 5439518. PMID 28406198 .
↑ Zocher H. (1925). "Uber freiwillige Strukturbildung en Solen. (Eine neue Art anisotrop flqssiger Medien)". Z. Anorg. Allg. química . 147 : 91. doi : 10.1002/zaac.19251470111 .
↑ Davidson P, Gabriel JC (2003). "Cristales líquidos minerales a partir del autoensamblaje de nanosistemas anisotrópicos". Top Curr Chem . 226 : 119. doi : 10.1007/b10827 .
↑ Langmuir I (1938). "El papel de las fuerzas atractivas y repulsivas en la formación de tactoides, geles tixotrópicos, cristales de proteínas y coacervados". J Chem Phys . 6 (12): 873. Bibcode : 1938JChPh...6..873L . doi : 10.1063/1.1750183 .
↑ Gabriel JC, Sanchez C, Davidson P (1996). "Observación de texturas de cristal líquido nemático en geles acuosos de arcillas de esmectita". J. Phys. Chem . 100 (26): 11139. doi : 10.1021/jp961088z .
↑ Paineau E, Philippe AM, Antonova K, Bihannic I, Davidson P, Dozov I, et al. (2013). "Propiedades líquido-cristalinas de suspensiones acuosas de nanohojas de arcilla natural". Liquid Crystals Reviews . 1 (2): 110. doi : 10.1080/21680396.2013.842130 . S2CID 136533412 .
↑ Buka A, Palffy-Muhoray P, Rácz Z (octubre de 1987). "Formación de dedos viscosos en cristales líquidos". Physical Review A. 36 ( 8): 3984– 3989. Bibcode : 1987PhRvA..36.3984B . doi : 10.1103/PhysRevA.36.3984 . PMID 9899337 .
^ González-Cinca R, Ramírez-Piscina L, Casademunt J, Hernández-Machado A, Kramer L, Katona TT, et al. (1996). "Simulaciones de campo de fases y experimentos de crecimiento facetado en cristal líquido". Física D. 99 ( 2– 3): 359. Bibcode : 1996PhyD...99..359G . doi : 10.1016/S0167-2789(96)00162-5 .
↑ González-Cinca R, Ramırez-Piscina L, Casademunt J, Hernández-Machado A, Tóth-Katona T, Börzsönyi T, Buka Á (1998). "Anisotropía de difusión de calor en crecimiento dendrítico: simulaciones de campo de fase y experimentos en cristales líquidos". Revista de crecimiento cristalino . 193 (4): 712. Código Bib : 1998JCrGr.193..712G . doi : 10.1016/S0022-0248(98)00505-3 .
↑ Chaikin, PM; Lubensky, TC (1995). Principios de física de la materia condensada . Cambridge: Cambridge University Press. pág. 168. ISBN 978-0-521-79450-3.
↑ Ghosh SK (1984). "Un modelo para el orden orientacional en cristales líquidos". Il Nuovo Cimento D . 4 (3): 229. Bibcode : 1984NCimD...4..229G . doi : 10.1007/BF02453342 . S2CID 121078315 .
↑ Onsager L (1949). "Los efectos de la forma en la interacción de partículas coloidales". Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 51 (4): 627. Bibcode : 1949NYASA..51..627O . doi : 10.1111/j.1749-6632.1949.tb27296.x . S2CID 84562683 .
^ Vroege GJ, Lekkerkerker HN (1992). "Transiciones de fase en cristales líquidos poliméricos y coloidales liotrópicos" (PDF) . Prog. Rep. Física . 55 (8): 1241. Bibcode : 1992RPPh...55.1241V . doi : 10.1088/0034-4885/55/8/003 . hdl : 1874/22348 . S2CID 250865818 .
^ Maier W, Saupe A (1958). "Eine einfache molekulare theorie des nematischen kristallinflussigen zustandes" . Z. Naturforsch. A (en alemán). 13 (7): 564. Bibcode : 1958ZNatA..13..564M . doi : 10.1515/zna-1958-0716 . S2CID 93402217 .
^ Maier W, Saupe A (1959). "Eine einfache molecular-statisticsche theorie der nematischen kristallinflussigen fase .1" . Z. Naturforsch. A (en alemán). 14 (10): 882. Bibcode : 1959ZNatA..14..882M . doi : 10.1515/zna-1959-1005 . S2CID 201840526 .
^ Maier W, Saupe A (1960). "Eine einfache molecular-statisticsche theorie der nematischen kristallinflussigen fase .2" . Z. Naturforsch. A (en alemán). 15 (4): 287. Bibcode : 1960ZNatA..15..287M . doi : 10.1515/zna-1960-0401 . S2CID 97407506 .
↑ Ciferri A (1991). Cristalinidad líquida en polímeros: principios y propiedades fundamentales . Weinheim: VCH Publishers. ISBN 3-527-27922-9.
↑ McMillan W (1971). "Modelo molecular simple para la fase esméctica A de cristales líquidos". Phys. Rev. A . 4 (3): 1238. Bibcode : 1971PhRvA...4.1238M . doi : 10.1103/PhysRevA.4.1238 .
↑ Leslie FM (1992). "Teoría del continuo para cristales líquidos nemáticos". Mecánica del continuo y termodinámica . 4 (3): 167. Bibcode : 1992CMT.....4..167L . doi : 10.1007/BF01130288 . S2CID 120908851 .
↑ Watson MC, Brandt EG, Welch PM, Brown FL (julio de 2012). "Determinación de las rigideces de flexión de biomembranas a partir de simulaciones de tamaño modesto" . Physical Review Letters . 109 (2) 028102. Bibcode : 2012PhRvL.109b8102W . doi : 10.1103/PhysRevLett.109.028102 . PMID 23030207 .
↑ Takezoe H (2014). "Reseña histórica de los cristales líquidos polares". Ferroelectrics . 468 (1): 1– 17. Bibcode : 2014Fer...468....1T . doi : 10.1080/00150193.2014.932653 . S2CID 120165343 .
↑ Oswald P, Pieranski P (2005). Cristales líquidos nemáticos y colestéricos: conceptos y propiedades físicas ilustradas mediante experimentos . CRC Press. ISBN 978-0-415-32140-2Archivado del original el 15 de mayo de 2019. Consultado el 15 de mayo de 2019 .
↑ Barboza R, Bortolozzo U, Assanto G, Vidal-Henriquez E, Clerc MG, Residori S (octubre de 2012). "Inducción de vórtices mediante interacción luz-materia estabilizada por anisotropía". Physical Review Letters . 109 (14) 143901. Bibcode : 2012PhRvL.109n3901B . doi : 10.1103/PhysRevLett.109.143901 . hdl : 10533/136047 . PMID 23083241 .
↑ Kazem-Rostami M (2017). "Diseño de cristal líquido fotoactivable". Synthesis . 49 (6): 1214– 1222. doi : 10.1055/s-0036-1588913 . S2CID 99913657 .
↑ Fujikake H, Takizawa K, Aida T, Negishi T, Kobayashi M (1998). "Sistema de cámara de video que utiliza un filtro polarizador de cristal líquido para reducir la luz reflejada". IEEE Transactions on Broadcasting . 44 (4): 419. doi : 10.1109/11.735903 .
^ Achard MF, Bedel JP, Marcerou JP, Nguyen HT, Rouillon JC (febrero de 2003). "Cambio de mesofases de cristal líquido de plátano bajo campo". La revista física europea E. 10 (2): 129– 34. Código bibliográfico : 2003EPJE...10..129A . doi : 10.1140/epje/e2003-00016-y . PMID 15011066 . S2CID 35942754 .
↑ Baus M, Colot JL (noviembre de 1989). "Fases de cristal líquido nemático ferroeléctrico de elipsoides duros dipolares" . Physical Review A. 40 ( 9): 5444– 5446. Bibcode : 1989PhRvA..40.5444B . doi : 10.1103/PhysRevA.40.5444 . PMID 9902823. Archivado del original el 27 de abril de 2021. Recuperado el 4 de marzo de 2021 .
↑ Uehara H, Hatano J (2002). "Diagramas de fase presión-temperatura de cristales líquidos ferroeléctricos". J. Phys. Soc. Jpn . 71 (2): 509. Bibcode : 2002JPSJ...71..509U . doi : 10.1143/JPSJ.71.509 .
^ Alkeskjold TT, Scolari L, Noordegraaf D, Lægsgaard J, Weirich J, Wei L, Tartarini G, Bassi P, Gauza S, Wu ST, Bjarklev A (2007). "Integración de dispositivos ópticos basados en cristal líquido en cristal fotónico". Electrónica Óptica y Cuántica . 39 ( 12-13 ): 1009. doi : 10.1007/s11082-007-9139-8 . S2CID 54208691 .
↑ Ciofani G, Menciassi A (2012). Nanomateriales piezoeléctricos para aplicaciones biomédicas . Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-642-28044-3.
↑ AD Chandra y A. Banerjee (2020). "Calibración de fase rápida de un modulador de luz espacial utilizando máscaras de fase novedosas y optimización de su eficiencia utilizando un algoritmo iterativo" . Journal of Modern Optics . 67 (7). Journal of Modern Optics, Volumen 67, Número 7, 18 de mayo de 2020: 628– 637. arXiv : 1811.03297 . Bibcode : 2020JMOp...67..628C . doi : 10.1080/09500340.2020.1760954 . S2CID 219646821. Archivado del original el 10 de abril de 2022. Recuperado el 7 de enero de 2021 .
↑ US 4738549 , Plimpton RG, "Termómetro para piscinas", emitido el 19 de abril de 1988
↑ "Técnicas de detección de puntos calientes para circuitos integrados" . acceleratedanalysis.com . Archivado del original el 11 de febrero de 2009. Consultado el 5 de mayo de 2009 .
↑ Sato S (1979). "Células de lentes de cristal líquido con distancia focal variable". Japanese Journal of Applied Physics . 18 (9): 1679– 1684. Bibcode : 1979JaJAP..18.1679S . doi : 10.1143/JJAP.18.1679 . S2CID 119784753 .
↑ Lin YH, Wang YJ, Reshetnyak V (2017). "Lentes de cristal líquido con distancia focal ajustable". Liquid Crystals Reviews . 5 (2): 111– 143. doi : 10.1080/21680396.2018.1440256 . S2CID 139938136 .
↑ Wang, Yu-Jen; Lin, Yi-Hsin; Cakmakci, Ozan; Reshetnyak, Victor (2020). "Moduladores de fase con sintonización en frentes de onda y ejes ópticos originados por inclinaciones moleculares anisotrópicas bajo un campo eléctrico simétrico II: Experimentos" . Optics Express . 28 (6): 8985–9001 . Bibcode : 2020OExpr..28.8985W . doi : 10.1364/OE.389647 . PMID 32225513. S2CID 214734642 .
↑ Dolgaleva K, Wei SK, Lukishova SG, Chen SH, Schwertz K, Boyd RW (2008). "Rendimiento láser mejorado de cristales líquidos colestéricos dopados con colorante de oligofluoreno". Journal of the Optical Society of America . 25 (9): 1496– 1504. Bibcode : 2008JOSAB..25.1496D . doi : 10.1364/JOSAB.25.001496 .
↑ Agarwal, Shikha; Srivastava, Swastik; Joshi, Suraj (2024). "Una revisión exhaustiva sobre cristales líquidos dispersos en polímeros: mecanismos, materiales y aplicaciones". ACS Materials Au . doi : 10.1021/acsmaterialsau.4c00122 .
↑ Luzzati V, Mustacchi H, Skoulios A (1957). "Estructura de las fases de cristal líquido del sistema agua-jabón: jabón medio y jabón puro". Nature . 180 (4586): 600. Bibcode : 1957Natur.180..600L . doi : 10.1038/180600a0 . S2CID 4163714 .
↑ Silva MC, Sotomayor J, Figueirinhas J (septiembre de 2015). "Efecto de un aditivo sobre el efecto de memoria permanente de películas de cristal líquido disperso en polímero". Journal of Chemical Technology & Biotechnology . 90 (9): 1565– 9. Bibcode : 2015JCTB...90.1565S . doi : 10.1002/jctb.4677 .
↑ da Silva MC, Figueirinhas JL, Sotomayor JC (enero de 2016). "Mejora del efecto de memoria permanente en películas PDLC utilizando TX-100 como aditivo". Liquid Crystals . 43 (1): 124–30 . doi : 10.1080/02678292.2015.1061713 . S2CID 101996816 .
↑ Padavic-Callaghan, Karmela (19 de agosto de 2022). "Una computadora hecha de cristales líquidos vibraría con cálculos" . Science Advances . 8 (33) eabp8371. New Scientist . doi : 10.1126/sciadv.abp8371 . hdl : 1721.1/145669 . PMC 9390992. PMID 35984880. Archivado del original el 24 de agosto de 2022. Recuperado el 24 de agosto de 2022 .
↑ «Los investigadores afirman que las ondulaciones e imperfecciones en los cristales líquidos, como las que se encuentran en los televisores LCD, podrían utilizarse para construir un nuevo tipo de ordenador» . Ingeniería y Tecnología . 22 de agosto de 2022. Archivado del original el 26 de agosto de 2022. Consultado el 24 de agosto de 2022 .

Enlaces externos

«Historia y propiedades de los cristales líquidos» . Nobelprize.org. Archivado del original el 30 de agosto de 2009. Consultado el 6 de junio de 2009 .
Definiciones de términos básicos relacionados con cristales líquidos de baja masa molar y poliméricos (Recomendaciones de la IUPAC, 2001). Archivado el 3 de octubre de 2009 en Wayback Machine .
Una introducción comprensible a los cristales líquidos de la Universidad Case Western Reserve.
Tutorial de física de cristales líquidos. Archivado el 5 de agosto de 2007 en Wayback Machine por el Grupo de Cristales Líquidos de la Universidad de Colorado.
Grupo de Cristales Líquidos y Fotónica – Universidad de Gante (Bélgica) Archivado el 13 de junio de 2007 en Wayback Machine , buen tutorial
Simulación de la propagación de la luz en cristales líquidos , programa gratuito
Liquid Crystals Interactive Online, archivado el 18 de marzo de 2021 en Wayback Machine .
Instituto de Cristales Líquidos. Archivado el 20 de septiembre de 2017 en Wayback Machine , Universidad Estatal de Kent.
Cristales líquidos. Archivado el 22 de enero de 2004 en Wayback Machine , una revista de Taylor&Francis.
Cristales moleculares y cristales líquidos, una revista de Taylor & Francis.
Técnicas de detección de puntos calientes para circuitos integrados
¿Qué son los cristales líquidos? (de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia)
Avances en la química de cristales líquidos. Archivado el 16 de junio de 2010 en Wayback Machine . Serie temática en la revista de acceso abierto Beilstein Journal of Organic Chemistry.
Paquete de enseñanza y aprendizaje DoITPoMS - "Cristales líquidos" Archivado el 4 de agosto de 2010 en Wayback Machine
Cristal líquido Bowlic. Archivado el 18 de mayo de 2015 en la Wayback Machine de la Universidad Estatal de San José.
Calibración de fase de un modulador de luz espacial. Archivado el 29 de octubre de 2021 en Wayback Machine .

[1] Andrienko, Denis (3 de febrero de 2018). "Introducción a los cristales líquidos" . Journal of Molecular Liquids . 267 .

[2] Guardià, Jordi; Reina, José Antonio; Marta, Giamberini; Xavier, Montané (30 de julio de 2024). "Una visión general actualizada de los cristales líquidos y los polímeros de cristal líquido para diferentes aplicaciones: una revisión" . Polymers . 16 (16): 2293.

[3] Dierking, Ingo (24 de marzo de 2025). "Investigación sobre cristales líquidos y nuevas aplicaciones en el siglo XXI" . Crystals . 15 (4): 321.

[4] Bawden, FC; Pirie, NW; Bernal, JD; Fankuchen, I. (1 de diciembre de 1936). "Sustancias cristalinas líquidas de plantas infectadas por virus" . Nature . 138 : 1051–1052 . doi : 10.1038/1381051a0 . ISSN 0028-0836 .

[5] Reinitzer F (1888). "Beiträge zur Kenntniss des Cholesterins" . Monatshefte für Chemie . 9 (1): 421– 441. doi : 10.1007/BF01516710 . S2CID 97166902 . Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2022 . Consultado el 8 de septiembre de 2021 .

[6] Lehmann O (1889). "Über flysende Krystalle". Zeitschrift für Physikalische Chemie . 4 : 462– 72. doi : 10.1515/zpch-1889-0434 . S2CID 92908969 .

[b3-7] 1 2 Sluckin TJ, Dunmur DA, Stegemeyer H (2004). Cristales que fluyen: artículos clásicos sobre la historia de los cristales líquidos . Londres: Taylor & Francis. ISBN 978-0-415-25789-3.

[8] Gray GW (1962). Estructura molecular y propiedades de los cristales líquidos . Academic Press.

[9] Stegemeyer H (1994). "Profesor Horst Sackmann, 1921 – 1993" . Liquid Crystals Today . 4 : 1–2 . doi : 10.1080/13583149408628630 .

[10] "Cristales líquidos" . Universidad Rey Fahd de Petróleo y Minerales .{{cite web}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )

[castellano-11] 1 2 3 4 Castellano JA (2005). Oro líquido: La historia de las pantallas de cristal líquido y la creación de una industria . World Scientific Publishing. ISBN 978-981-238-956-5.

[12] Williams, Richard (15 de julio de 1963). "Dominios en cristales líquidos" . The Journal of Chemical Physics . 39 (2): 384– 388. doi : 10.1063/1.1734257 . ISSN 0021-9606 .

[13] US 3540796 , Goldmacher JE, Castellano JA, "Composiciones y dispositivos electroópticos", emitida el 17 de noviembre de 1970, asignada a RCA Corp.

[14] Heilmeier GH, Zanoni LA, Barton LA (1968). "Dispersión dinámica en cristales líquidos nemáticos". Applied Physics Letters . 13 (1): 46– 47. Bibcode : 1968ApPhL..13...46H . doi : 10.1063/1.1652453 .

[15] Kelker H, Scheurle B (1969). "Una fase cristalina líquida (nemática) con un punto de solidificación particularmente bajo". Angew. Chem. Int. Ed . 8 (11): 884. doi : 10.1002/anie.196908841 .

[16] Gray GW, Harrison KJ, Nash JA (1973). "Nueva familia de cristales líquidos nemáticos para pantallas". Electronics Letters . 9 (6): 130. Bibcode : 1973ElL.....9..130G . doi : 10.1049/el:19730096 .

[17] Chandrasekhar S, Sadashiva BK, Suresh KA (1977). "Cristales líquidos de moléculas en forma de disco". Pramana . 9 (5): 471– 480. Bibcode : 1977Prama...9..471C . doi : 10.1007/bf02846252 . S2CID 98207805 .

[Collyer-18] Collyer AA (2012). Polímeros de cristal líquido: De las estructuras a las aplicaciones . Springer Science & Business Media. pág. 21. ISBN 978-94-011-1870-5Se propusieron los nombres piramidal o en forma de cuenco, pero finalmente se decidió adoptar el nombre cónico.

[19] Gennes PG (1992). "Materia blanda (Conferencia Nobel)". Edición internacional Angewandte Chemie . 31 (7): 842– 845. doi : 10.1002/anie.199208421 .

[20] Lam L (1994). "Bowlics". En Shibaev VP, Lam L (eds.). Polímeros cristalinos líquidos y mesomórficos . Sistemas parcialmente ordenados. Nueva York: Springer. pp. 324–353 . doi : 10.1007/978-1-4613-8333-8_10 . ISBN 978-1-4613-8333-8.

[21] Lei L (1987). "Cristales líquidos en forma de cuenco". Cristales moleculares y cristales líquidos . 146 (1): 41– 54. Bibcode : 1987MCLC..146...41L . doi : 10.1080/00268948708071801 .

[Chemical_Properties_of_Liquid_Crystals-22] "Propiedades químicas de los cristales líquidos" . Universidad Case Western Reserve. Archivado del original el 25 de noviembre de 2012. Consultado el 13 de junio de 2013 .

[23] Gennes, Pierre-Gilles de (1974). La física de los cristales líquidos . Oxford [inglés] Clarendon Press. pag. 2.ISBN 978-0-19-851285-1.

[b2-24] 1 2 3 4 Chandrasekhar S (1992). Cristales líquidos (2.ª ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-41747-1.

[b1-25] 1 2 3 4 5 6 de Gennes PG , Prost J (1993). La física de los cristales líquidos . Oxford: Clarendon Press. ISBN 978-0-19-852024-5.

[26] Carroll, Gregory T.; Lee, Kyung Min; McConney, Michael E.; Hall, Harris J. (2023). "Control óptico de alineación y modelado en una fotorresina de cristal líquido de azobenceno" . Journal of Materials Chemistry C. 11 ( 6): 2177– 2185. doi : 10.1039/D2TC04869H . S2CID 256151872. Archivado del original el 20 de abril de 2023. Recuperado el 16 de abril de 2023 .

[b4-27] Dierking I (2003) . Texturas de Cristales Líquidos . Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-30725-8.

[b5-28] 1 2 3 4 Collings PJ, Hird M (1997). Introducción a los cristales líquidos . Bristol, PA: Taylor & Francis. ISBN 978-0-7484-0643-2.

[Shao-29] Shao Y, Zerda TW (1998). "Transiciones de fase del cristal líquido PAA en geometrías confinadas". Journal of Physical Chemistry B . 102 (18): 3387– 3394. doi : 10.1021/jp9734437 .

[30] Rego JA, Harvey JA, MacKinnon AL, Gatdula E (enero de 2010). "Síntesis asimétrica de un análogo 'trimérico' altamente soluble del agente de torsión de cristal líquido nemático quiral Merck S1011" (PDF) . Liquid Crystals . 37 (1): 37–43 . doi : 10.1080/02678290903359291 . S2CID 95102727. Archivado del original (PDF) el 8 de octubre de 2012.

[31] Géza T, Denniston C, Yeomans JM (26 de febrero de 2002). "Hidrodinámica de defectos topológicos en cristales líquidos nemáticos". Physical Review Letters . 88 (10) 105504. arXiv : cond-mat/0201378 . Bibcode : 2002PhRvL..88j5504T . doi : 10.1103/PhysRevLett.88.105504 . PMID 11909370. S2CID 38594358 .

[32] Géza T, Denniston C, Yeomans JM (21 de mayo de 2003). "Hidrodinámica del crecimiento de dominios en cristales líquidos nemáticos". Physical Review E . 67 (5) 051705. arXiv : cond-mat/0207322 . Bibcode : 2003PhRvE..67e1705T . doi : 10.1103/PhysRevE.67.051705 . PMID 12786162 . S2CID 13796254 .

[33] Madsen LA, Dingemans TJ, Nakata M, Samulski ET (abril de 2004). "Cristales líquidos nemáticos biaxiales termotrópicos". Physical Review Letters . 92 (14) 145505. Bibcode : 2004PhRvL..92n5505M . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.145505 . PMID 15089552 .

[34] Kivelson SA, Fradkin E, Emery VJ (11 de junio de 1998). "Fases electrónicas de cristal líquido de un aislante de Mott dopado" (PDF) . Cartas a Nature. Nature . 393 (6685). Macmillan: 550– 553. arXiv : cond-mat/9707327 . Bibcode : 1998Natur.393..550K . doi : 10.1038/31177 . S2CID 4392009 .

[35] Fradkin E, Kivelson SA, Lawler MJ, Eisenstein JP, Mackenzie AP (4 de mayo de 2010). "Fluidos de Fermi nemáticos en física de la materia condensada" . Annual Review of Condensed Matter Physics . 1 : 153–178 . arXiv : 0910.4166 . Bibcode : 2010ARCMP...1..153F . doi : 10.1146/annurev-conmatphys-070909-103925 . S2CID 55917078. Archivado del original el 14 de septiembre de 2020. Recuperado el 5 de agosto de 2022 .

[36] "esméctico" . Diccionario Merriam-Webster. Archivado del original el 31 de julio de 2013. Consultado el 26 de abril de 2013 .

[Swollen_liquid-crystalline_lamellar-37] 1 2 Gabriel JC, Camerel F, Lemaire BJ, Desvaux H, Davidson P, Batail P (octubre de 2001). " Fase lamelar líquido-cristalina hinchada basada en láminas extendidas similares a sólidos" ( PDF) . Nature . 413 (6855): 504–8 . Bibcode : 2001Natur.413..504G . doi : 10.1038/35097046 . PMID 11586355. S2CID 4416985. Archivado (PDF) del original el 15 de julio de 2021. Recuperado el 8 de septiembre de 2021 .

[38] Davidson P, Penisson C, Constantin D, Gabriel JP (junio de 2018). "Fases isotrópicas, nemáticas y lamelares en suspensiones coloidales de nanohojas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 115 (26): 6662– 6667. Bibcode : 2018PNAS..115.6662D . doi : 10.1073/pnas.1802692115 . PMC 6042086. PMID 29891691 .

[39] Vertogen, Ger; Jeu, Wim H. de (6 de diciembre de 2012). Cristales líquidos termotrópicos, fundamentos . Springer Science & Business Media. pág. 13. ISBN 978-3-642-83133-1OCLC 851375789. Archivado del original el 17 de octubre de 2023. Consultado el 21 de marzo de 2023 .

[Kopp1998-40] 1 2 Kopp VI, Fan B, Vithana HK, Genack AZ (noviembre de 1998). "Láser de bajo umbral en el borde de una banda de parada fotónica en cristales líquidos colestéricos". Optics Letters . 23 (21): 1707– 9. Bibcode : 1998OptL...23.1707K . doi : 10.1364/OL.23.001707 . PMID 18091891 .

[41] Priestley EB, Wojtowicz PJ, Sheng P (1974). Introducción a los cristales líquidos . Plenum Press. ISBN 978-0-306-30858-1.

[42] Kazem-Rostami M (2019). "Análogos de la base de Tröger ópticamente activos y fotoactivables". New Journal of Chemistry . 43 (20): 7751– 7755. doi : 10.1039/C9NJ01372E . S2CID 164362391 .

[43] Kleinert H , Maki K (1981). "Texturas reticulares en cristales líquidos colestéricos" (PDF) . Fortschritte der Physik . 29 (5): 219– 259. Bibcode : 1981ForPh..29..219K . doi : 10.1002/prop.19810290503 . Archivado (PDF) desde el original el 26 de abril de 2020 . Consultado el 7 de octubre de 2011 .

[44] Seideman T (1990). "Las fases azules de cristal líquido" (PDF) . Rep. Prog. Phys . 53 ( 6): 659– 705. Bibcode : 1990RPPh...53..659S . CiteSeerX 10.1.1.397.3141 . doi : 10.1088/0034-4885/53/6/001 . S2CID 250776819. Archivado (PDF) del original el 30 de marzo de 2012. Recuperado el 7 de octubre de 2011 .

[45] Coles HJ, Pivnenko MN (agosto de 2005). "Fases azules de cristal líquido con un amplio rango de temperatura". Nature . 436 (7053): 997– 1000. Bibcode : 2005Natur.436..997C . doi : 10.1038/nature03932 . PMID 16107843. S2CID 4307675 .

[46] Yamamoto J, Nishiyama I, Inoue M, Yokoyama H (septiembre de 2005). "Isotropía óptica e iridiscencia en una 'fase azul' esméctica"". Nature . 437 (7058): 525– 8. Bibcode : 2005Natur.437..525Y . doi : 10.1038/nature04034 . PMID 16177785 . S2CID 4432184 .

[47] Kikuchi H, Yokota M, Hisakado Y, Yang H, Kajiyama T (septiembre de 2002). "Fases azules de cristal líquido estabilizadas con polímeros". Nature Materials . 1 (1): 64– 8. Bibcode : 2002NatMa...1...64K . doi : 10.1038/nmat712 . PMID 12618852. S2CID 31419926 .

[48] "Samsung desarrolla la primera tecnología 'Blue Phase' del mundo para lograr una velocidad de transmisión de 240 Hz para vídeo de alta velocidad" . Archivado del original el 15 de marzo de 2012. Consultado el 23 de abril de 2009 .

[49] Otón E, Yoshida H, Morawiak P, Strzeżysz O, Kula P, Ozaki M, Piecek W (junio de 2020). "Control de orientación de cristales fotónicos de fase azul ideales" . Scientific Reports . 10 (1): 10148. Bibcode : 2020NatSR..1010148O . doi : 10.1038/s41598-020-67083-6 . PMC 7311397. PMID 32576875 .

[Bowlics-50] Wang L, Huang D, Lam L, Cheng Z (2017). "Bowlics: historia, avances y aplicaciones" . Liquid Crystals Today . 26 (4): 85– 111. doi : 10.1080/1358314X.2017.1398307 . S2CID 126256863 .

[51] Liang Q, Liu P, Liu C, Jian X, Hong D, Li Y (2005). "Síntesis y propiedades de copoliamidas cristalinas líquidas liotrópicas que contienen fragmentos de ftalazinona y enlaces éter". Polymer . 46 (16): 6258– 6265. doi : 10.1016/j.polymer.2005.05.059 .

[martin-52] Martin JD, Keary CL, Thornton TA, Novotnak MP, Knutson JW, Folmer JC (abril de 2006). "Cristales líquidos metalotrópicos formados por la formación de plantillas de surfactantes de haluros metálicos fundidos". Nature Materials . 5 (4): 271– 5. Bibcode : 2006NatMa...5..271M . doi : 10.1038/nmat1610 . PMID 16547520. S2CID 35833273 .

[Tomczyk2017-53] 1 2 Tomczyk W, Marzec M, Juszyńska-Gałązka E, Węgłowska D (2017). "Propiedades mesomórficas y fisicoquímicas de una mezcla de cristal líquido compuesta por moléculas quirales con cadenas terminales perfluoradas". Journal of Molecular Structure . 1130 : 503– 510. Bibcode : 2017JMoSt1130..503T . doi : 10.1016/j.molstruc.2016.10.039 .

[54] Juszyńska-Gałązka E, Gałązka M, Massalska-Arodź M, Bąk A, Chłędowska K, Tomczyk W (diciembre de 2014). "Comportamiento de fases y dinámica del cristal líquido 4'-butil-4- (2-metilbutoxi) azoxibenceno (4ABO5 *)". La Revista de Química Física B. 118 (51): 14982– 9. doi : 10.1021/jp510584w . PMID 25429851 .

[Templer_Seddon_1991-55] Templer, Richard; Seddon, John (18 de mayo de 1991). "El mundo de los cristales líquidos" . New Scientist . Archivado del original el 15 de diciembre de 2023. Recuperado el 15 de diciembre de 2023. Puede que te sorprenda saber que las membranas celulares son cristales líquidos. De hecho, las primeras observaciones registradas de la fase cristalina líquida fueron de la mielina, el material que recubre las fibras nerviosas.

[56] Wensink HH, Dunkel J, Heidenreich S, Drescher K, Goldstein RE, Löwen H , Yeomans JM (septiembre de 2012). " Turbulencia a mesoescala en fluidos vivos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 109 (36): 14308–13 . Bibcode : 2013PNAS..110.4488S . doi : 10.1073/pnas.1215368110 . PMC 3607014. PMID 22908244 .

[57] Saw TB, Doostmohammadi A, Nier V, Kocgozlu L, Thampi S, Toyama Y, et al. (abril de 2017). "Los defectos topológicos en los epitelios gobiernan la muerte celular y la extrusión" . Nature . 544 ( 7649): 212– 216. Bibcode : 2017Natur.544..212S . doi : 10.1038/nature21718 . PMC 5439518. PMID 28406198 .

[58] Zocher H. (1925). "Uber freiwillige Strukturbildung en Solen. (Eine neue Art anisotrop flqssiger Medien)". Z. Anorg. Allg. química . 147 : 91. doi : 10.1002/zaac.19251470111 .

[59] Davidson P, Gabriel JC (2003). "Cristales líquidos minerales a partir del autoensamblaje de nanosistemas anisotrópicos". Top Curr Chem . 226 : 119. doi : 10.1007/b10827 .

[60] Langmuir I (1938). "El papel de las fuerzas atractivas y repulsivas en la formación de tactoides, geles tixotrópicos, cristales de proteínas y coacervados". J Chem Phys . 6 (12): 873. Bibcode : 1938JChPh...6..873L . doi : 10.1063/1.1750183 .

[61] Gabriel JC, Sanchez C, Davidson P (1996). "Observación de texturas de cristal líquido nemático en geles acuosos de arcillas de esmectita". J. Phys. Chem . 100 (26): 11139. doi : 10.1021/jp961088z .

[62] Paineau E, Philippe AM, Antonova K, Bihannic I, Davidson P, Dozov I, et al. (2013). "Propiedades líquido-cristalinas de suspensiones acuosas de nanohojas de arcilla natural". Liquid Crystals Reviews . 1 (2): 110. doi : 10.1080/21680396.2013.842130 . S2CID 136533412 .

[63] Buka A, Palffy-Muhoray P, Rácz Z (octubre de 1987). "Formación de dedos viscosos en cristales líquidos". Physical Review A. 36 ( 8): 3984– 3989. Bibcode : 1987PhRvA..36.3984B . doi : 10.1103/PhysRevA.36.3984 . PMID 9899337 .

[64] González-Cinca R, Ramírez-Piscina L, Casademunt J, Hernández-Machado A, Kramer L, Katona TT, et al. (1996). "Simulaciones de campo de fases y experimentos de crecimiento facetado en cristal líquido". Física D. 99 ( 2– 3): 359. Bibcode : 1996PhyD...99..359G . doi : 10.1016/S0167-2789(96)00162-5 .

[65] González-Cinca R, Ramırez-Piscina L, Casademunt J, Hernández-Machado A, Tóth-Katona T, Börzsönyi T, Buka Á (1998). "Anisotropía de difusión de calor en crecimiento dendrítico: simulaciones de campo de fase y experimentos en cristales líquidos". Revista de crecimiento cristalino . 193 (4): 712. Código Bib : 1998JCrGr.193..712G . doi : 10.1016/S0022-0248(98)00505-3 .

[66] Chaikin, PM; Lubensky, TC (1995). Principios de física de la materia condensada . Cambridge: Cambridge University Press. pág. 168. ISBN 978-0-521-79450-3.

[67] Ghosh SK (1984). "Un modelo para el orden orientacional en cristales líquidos". Il Nuovo Cimento D . 4 (3): 229. Bibcode : 1984NCimD...4..229G . doi : 10.1007/BF02453342 . S2CID 121078315 .

[68] Onsager L (1949). "Los efectos de la forma en la interacción de partículas coloidales". Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 51 (4): 627. Bibcode : 1949NYASA..51..627O . doi : 10.1111/j.1749-6632.1949.tb27296.x . S2CID 84562683 .

[vroege-69] Vroege GJ, Lekkerkerker HN (1992). "Transiciones de fase en cristales líquidos poliméricos y coloidales liotrópicos" (PDF) . Prog. Rep. Física . 55 (8): 1241. Bibcode : 1992RPPh...55.1241V . doi : 10.1088/0034-4885/55/8/003 . hdl : 1874/22348 . S2CID 250865818 .

[70] Maier W, Saupe A (1958). "Eine einfache molekulare theorie des nematischen kristallinflussigen zustandes" . Z. Naturforsch. A (en alemán). 13 (7): 564. Bibcode : 1958ZNatA..13..564M . doi : 10.1515/zna-1958-0716 . S2CID 93402217 .

[71] Maier W, Saupe A (1959). "Eine einfache molecular-statisticsche theorie der nematischen kristallinflussigen fase .1" . Z. Naturforsch. A (en alemán). 14 (10): 882. Bibcode : 1959ZNatA..14..882M . doi : 10.1515/zna-1959-1005 . S2CID 201840526 .

[72] Maier W, Saupe A (1960). "Eine einfache molecular-statisticsche theorie der nematischen kristallinflussigen fase .2" . Z. Naturforsch. A (en alemán). 15 (4): 287. Bibcode : 1960ZNatA..15..287M . doi : 10.1515/zna-1960-0401 . S2CID 97407506 .

[73] Ciferri A (1991). Cristalinidad líquida en polímeros: principios y propiedades fundamentales . Weinheim: VCH Publishers. ISBN 3-527-27922-9.

[74] McMillan W (1971). "Modelo molecular simple para la fase esméctica A de cristales líquidos". Phys. Rev. A . 4 (3): 1238. Bibcode : 1971PhRvA...4.1238M . doi : 10.1103/PhysRevA.4.1238 .

[75] Leslie FM (1992). "Teoría del continuo para cristales líquidos nemáticos". Mecánica del continuo y termodinámica . 4 (3): 167. Bibcode : 1992CMT.....4..167L . doi : 10.1007/BF01130288 . S2CID 120908851 .

[76] Watson MC, Brandt EG, Welch PM, Brown FL (julio de 2012). "Determinación de las rigideces de flexión de biomembranas a partir de simulaciones de tamaño modesto" . Physical Review Letters . 109 (2) 028102. Bibcode : 2012PhRvL.109b8102W . doi : 10.1103/PhysRevLett.109.028102 . PMID 23030207 .

[77] Takezoe H (2014). "Reseña histórica de los cristales líquidos polares". Ferroelectrics . 468 (1): 1– 17. Bibcode : 2014Fer...468....1T . doi : 10.1080/00150193.2014.932653 . S2CID 120165343 .

[78] Oswald P, Pieranski P (2005). Cristales líquidos nemáticos y colestéricos: conceptos y propiedades físicas ilustradas mediante experimentos . CRC Press. ISBN 978-0-415-32140-2Archivado del original el 15 de mayo de 2019. Consultado el 15 de mayo de 2019 .

[79] Barboza R, Bortolozzo U, Assanto G, Vidal-Henriquez E, Clerc MG, Residori S (octubre de 2012). "Inducción de vórtices mediante interacción luz-materia estabilizada por anisotropía". Physical Review Letters . 109 (14) 143901. Bibcode : 2012PhRvL.109n3901B . doi : 10.1103/PhysRevLett.109.143901 . hdl : 10533/136047 . PMID 23083241 .

[80] Kazem-Rostami M (2017). "Diseño de cristal líquido fotoactivable". Synthesis . 49 (6): 1214– 1222. doi : 10.1055/s-0036-1588913 . S2CID 99913657 .

[81] Fujikake H, Takizawa K, Aida T, Negishi T, Kobayashi M (1998). "Sistema de cámara de video que utiliza un filtro polarizador de cristal líquido para reducir la luz reflejada". IEEE Transactions on Broadcasting . 44 (4): 419. doi : 10.1109/11.735903 .

[82] Achard MF, Bedel JP, Marcerou JP, Nguyen HT, Rouillon JC (febrero de 2003). "Cambio de mesofases de cristal líquido de plátano bajo campo". La revista física europea E. 10 (2): 129– 34. Código bibliográfico : 2003EPJE...10..129A . doi : 10.1140/epje/e2003-00016-y . PMID 15011066 . S2CID 35942754 .

[83] Baus M, Colot JL (noviembre de 1989). "Fases de cristal líquido nemático ferroeléctrico de elipsoides duros dipolares" . Physical Review A. 40 ( 9): 5444– 5446. Bibcode : 1989PhRvA..40.5444B . doi : 10.1103/PhysRevA.40.5444 . PMID 9902823. Archivado del original el 27 de abril de 2021. Recuperado el 4 de marzo de 2021 .

[84] Uehara H, Hatano J (2002). "Diagramas de fase presión-temperatura de cristales líquidos ferroeléctricos". J. Phys. Soc. Jpn . 71 (2): 509. Bibcode : 2002JPSJ...71..509U . doi : 10.1143/JPSJ.71.509 .

[85] Alkeskjold TT, Scolari L, Noordegraaf D, Lægsgaard J, Weirich J, Wei L, Tartarini G, Bassi P, Gauza S, Wu ST, Bjarklev A (2007). "Integración de dispositivos ópticos basados en cristal líquido en cristal fotónico". Electrónica Óptica y Cuántica . 39 ( 12-13 ): 1009. doi : 10.1007/s11082-007-9139-8 . S2CID 54208691 .

[86] Ciofani G, Menciassi A (2012). Nanomateriales piezoeléctricos para aplicaciones biomédicas . Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-642-28044-3.

[87] AD Chandra y A. Banerjee (2020). "Calibración de fase rápida de un modulador de luz espacial utilizando máscaras de fase novedosas y optimización de su eficiencia utilizando un algoritmo iterativo" . Journal of Modern Optics . 67 (7). Journal of Modern Optics, Volumen 67, Número 7, 18 de mayo de 2020: 628– 637. arXiv : 1811.03297 . Bibcode : 2020JMOp...67..628C . doi : 10.1080/09500340.2020.1760954 . S2CID 219646821. Archivado del original el 10 de abril de 2022. Recuperado el 7 de enero de 2021 .

[88] US 4738549 , Plimpton RG, "Termómetro para piscinas", emitido el 19 de abril de 1988

[89] "Técnicas de detección de puntos calientes para circuitos integrados" . acceleratedanalysis.com . Archivado del original el 11 de febrero de 2009. Consultado el 5 de mayo de 2009 .

[90] Sato S (1979). "Células de lentes de cristal líquido con distancia focal variable". Japanese Journal of Applied Physics . 18 (9): 1679– 1684. Bibcode : 1979JaJAP..18.1679S . doi : 10.1143/JJAP.18.1679 . S2CID 119784753 .

[91] Lin YH, Wang YJ, Reshetnyak V (2017). "Lentes de cristal líquido con distancia focal ajustable". Liquid Crystals Reviews . 5 (2): 111– 143. doi : 10.1080/21680396.2018.1440256 . S2CID 139938136 .

[92] Wang, Yu-Jen; Lin, Yi-Hsin; Cakmakci, Ozan; Reshetnyak, Victor (2020). "Moduladores de fase con sintonización en frentes de onda y ejes ópticos originados por inclinaciones moleculares anisotrópicas bajo un campo eléctrico simétrico II: Experimentos" . Optics Express . 28 (6): 8985–9001 . Bibcode : 2020OExpr..28.8985W . doi : 10.1364/OE.389647 . PMID 32225513. S2CID 214734642 .

[Dolgaleva2008-93] Dolgaleva K, Wei SK, Lukishova SG, Chen SH, Schwertz K, Boyd RW (2008). "Rendimiento láser mejorado de cristales líquidos colestéricos dopados con colorante de oligofluoreno". Journal of the Optical Society of America . 25 (9): 1496– 1504. Bibcode : 2008JOSAB..25.1496D . doi : 10.1364/JOSAB.25.001496 .

[94] Agarwal, Shikha; Srivastava, Swastik; Joshi, Suraj (2024). "Una revisión exhaustiva sobre cristales líquidos dispersos en polímeros: mecanismos, materiales y aplicaciones". ACS Materials Au . doi : 10.1021/acsmaterialsau.4c00122 .

[95] Luzzati V, Mustacchi H, Skoulios A (1957). "Estructura de las fases de cristal líquido del sistema agua-jabón: jabón medio y jabón puro". Nature . 180 (4586): 600. Bibcode : 1957Natur.180..600L . doi : 10.1038/180600a0 . S2CID 4163714 .

[96] Silva MC, Sotomayor J, Figueirinhas J (septiembre de 2015). "Efecto de un aditivo sobre el efecto de memoria permanente de películas de cristal líquido disperso en polímero". Journal of Chemical Technology & Biotechnology . 90 (9): 1565– 9. Bibcode : 2015JCTB...90.1565S . doi : 10.1002/jctb.4677 .

[97] Silva MC, Figueirinhas JL, Sotomayor JC (enero de 2016). "Mejora del efecto de memoria permanente en películas PDLC utilizando TX-100 como aditivo". Liquid Crystals . 43 (1): 124–30 . doi : 10.1080/02678292.2015.1061713 . S2CID 101996816 .

[98] Padavic-Callaghan, Karmela (19 de agosto de 2022). "Una computadora hecha de cristales líquidos vibraría con cálculos" . Science Advances . 8 (33) eabp8371. New Scientist . doi : 10.1126/sciadv.abp8371 . hdl : 1721.1/145669 . PMC 9390992. PMID 35984880. Archivado del original el 24 de agosto de 2022. Recuperado el 24 de agosto de 2022 .

[99] «Los investigadores afirman que las ondulaciones e imperfecciones en los cristales líquidos, como las que se encuentran en los televisores LCD, podrían utilizarse para construir un nuevo tipo de ordenador» . Ingeniería y Tecnología . 22 de agosto de 2022. Archivado del original el 26 de agosto de 2022. Consultado el 24 de agosto de 2022 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

los

31 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

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[ 49 ]

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[ 51 ]

[ 52 ]

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[ 54 ]

[ 55 ]

[ 56 ]

[ 57 ]

[ 58 ]

[ 59 ]

[ 60 ]

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[ 62 ]

[ 63 ]

[ 64 ]

[ 65 ]

[ 66 ]

[ 67 ]

[ 68 ]

[ 69 ]

[ 70 ]

[ 71 ]

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[ 75 ]

[ 76 ]

[ 77 ]

[ 78 ]

[ 79 ]

[ 80 ]

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[ 82 ]

[ 83 ]

[ 84 ]

[ 85 ]

[ 86 ]

[ 87 ]

[ 88 ]

[ 89 ]

[ 90 ]

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