Os cientistas criam cristais líquidos muito semelhantes aos seus equivalentes sólidos

A criação de cristais líquidos que possam replicar as estruturas complexas dos sólidos é um importante passo em frente na

criando materiais fluidos. Os resultados do trabalho dos cientistas publicados na revistaNaturezapode um dia levar a novos tipos de janelas inteligentes e telas de televisão ou computador. Eles não só serão capazes de mudar a luz, mas também controlá-la como nunca antes.

A principal propriedade dos cristais sólidos, familiar a muitos químicos e gemologistas, é a simetria.

Ivan Smalyukh, Professor, Departamento de Física, CU Bouldere autor sênior do estudo, explicou que os cientistas dividem todos os cristais conhecidos em sete classes principais, bem como em muitas outras subclasses - baseadas em parte na simetria de seus átomos.

“Sabemos tudo sobre todas as simetrias possíveis de cristais sólidos que podem ser recriados. São 230 no total ”, explicou o autor sênior do novo estudo.

Agora, ele e seus colegas descobriram uma maneira de criaros primeiros cristais líquidos que se assemelham ao monoclínico e ao ortorrômbico - duas das sete principais classes de cristais sólidos. As descobertas adicionam um pouco mais de ordem ao caótico mundo fluido, disse ele.

Os cristais líquidos tradicionais não possuemestruturas complexas de suas formas simétricas. Por exemplo, os cristais líquidos mais comuns são feitos de pequenas moléculas em forma de bastonete. Os cientistas queriam ver se conseguiriam mudar isso. Nas condições certas em laboratório, eles criaram um líquido cristalino nemático com simetria muito semelhante à de um cristal monoclínico sólido. Em outras palavras, a equipe criou um material com as propriedades matemáticas de um cristal de lazulita ou gesso, mas seu material poderia fluir como um líquido.

Cristal líquido "nemático" tradicional ao microscópio. Cortesia: Smalyukh Lab.

Este trabalho abre várias possibilidades de mudança nas tecnologias de display, o que pode melhorar a eficiência energética de aparelhos como smartphones.

Os cientistas ainda estão longe de criar cristais líquidos que reproduziriam todo o espectro dos cristais sólidos. Mas a nova descoberta os aproxima do sucesso.

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Cristais líquidos nemáticos ou nemáticos -cristais líquidos opticamente uniaxiais, têm uma ordem de orientação de longo alcance, são livres para se mover. São caracterizados pela presença de microestruturas em forma de fios, cujas extremidades são livres ou conectadas à parede do recipiente em que se encontra a substância em estudo.