Um material típico presente em mostradores eletrônicos se trata de um material intermediário entre um solido e um líquido, conhecido como Cristal Liquido. Os cristais líquidos caracterizam-se como substancias com a capacidade de escoar como líquidos viçosos, apresentando moléculas com arranjo molecular ordenado, muito parecido com o de um cristal. Os cristais líquidos são exemplos de uma mesofase, ou seja, um estado intermediário da matéria com a fluidez de um líquido e um pouco da ordem molecular de um sólido, apresentando extrema utilidade em equipamentos eletrônicos; uma vez que respondem gradativamente a mudanças de temperatura e de campo elétrico.
Os trabalhos iniciais com cristais líquidos datam de 1888, quando Frederick Reinitzer (botânico austríaco), descobriu algumas propriedades incomuns no composto orgânico benzoato de colesterila. Quando aquecida, essa substancia funde-se a 145 °C para formar um liquido leitoso e viscoso; a 179 °C esse líquido de forma repentina se torna líquido. Quando resfriada, ocorre o inverso. Assim, em vez de passar diretamente da fase sólida para a líquida quando aquecidas, algumas substancias, passam por uma fase intermediaria, fase líquida cristalina que apresenta parte da estrutura dos sólidos e parte da liberdade de movimento que os líquidos possuem. Devido à organização parcial, os cristais líquidos podem apresentar extremo caráter de viscosidade; possuindo propriedades intermediarias entre as duas fases líquida e sólida. Devido a essa característica intrínseca, os cristais líquidos são hoje muito utilizados como sensores de pressão e temperatura e também como visores de dispositivos elétricos, como relógios digitais, notebooks, calcularas e etc .
Tipos de Cristal Líquido
Existem dois tipos essenciais de cristais líquidos: os termotrópicos e os liotrópicos. Os cristais presentes no grupo dos termotrópicos são constituídos por moléculas formadas de duas partes distintas: uma polar que forma a cabeça e freqüentemente iônica, e outra apolar que forma a cauda. A parte polar é atraída pela água (hidrofílica), enquanto a parte apolar é repelida pela água sendo então hidrofóbica; uma característica também intrínseca dos tensoativos surfactantes.
Classificação das fases nos Cristais Líquidos
As substancias que forma cristais líquidos são geralmente compostas por longas moléculas no formato de tubos. Na fase liquida normal, essas moléculas se orientam aleatoriamente (Fig. 01 a). Por outro lado, as fases liquidas cristalinas apresentam determinado estagio molecular organizacional, assim, de acordo com a natureza organizacional os cristais líquidos podem ser classificados em neumáticos, esméticos ou colestéricos.
Na fase liquida cristalina nemática as moléculas estão alinhadas ao longo de seus eixos, não havendo organização em relação aos lados das moléculas (Fig.01 b). Nas fases liquidas cristalinas esmética as moléculas apresentam organização adicional em camadas, com seus eixos longos perpendiculares às camadas Outras fases cristalinas esméticas exibem diferentes tipos de alinhamentos (Fig. 01 c e 01 d), com seus eixos longos inclinados em relação às camadas nas quais as moléculas estão empilhadas.
Fig. 01. Organização nas fases líquidas cristalinas
Já na fase líquida cristalina colestérica, as moléculas se encontram alinhadas ao longo dos eixos longos semelhante ao que ocorre em cristais líquidos nemáticos, no entanto o arranjo acontece em camadas com as moléculas levemente torcidas em cada plano em relação às moléculas nos planos acima e abaixo (Fig. 02). Devido à sua organização molecular os cristais líquidos colestéricos têm sido usados para monitorar variações de temperatura em situações em que os métodos convencionais não são praticáveis. Por exemplo, são eficazes para detectar pontos quentes em circuitos microeletrônicos, capazes de apontara presença de falha, podendo também ser acomodados dentro de termômetros para medir a temperatura na pele de crianças.
Referencias
ATKINS, P.; JONES,L. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.p.292-293.
BROW, T. HL; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E.; BURDGE, J. R. Química A Ciência Central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. p.413- 417
Cristais Líquidos. Disponível em http://www2.dbd.puc-rio.br/pergamum/tesesabertas/0014235_04_cap_04.pdf. Acesso em 05. Jun. 2010
