Científicos encuentran una nueva fase de cristal líquido

Tras más de 100 años de investigación, por fin se ha encontrado una nueva fase líquida que podría dar lugar a toda una nueva clase de materiales y avances tecnológicos. Este hallazgo resulta especialmente interesante en una época en que tan de moda están los 'smartphones', por su aplicación a la pantalla táctil de estos.

Hay muchas fases de cristal líquido, pero una de las más comunes es la fase nemática. Un nuevo estudio de la Universidad de Colorado en Boulder ha hallado, tras un largo camino, la fase nemática ferroeléctrica.

Las fases líquidas se definen por cómo se comportan sus moléculas. En la fase nemática, estas moléculas orgánicas, que tienen forma de barra y extremos cargados positiva y negativamente, se dividen con la mitad apuntando en una dirección, y la otra mitad apuntando en la otra, dispuestas más o menos al azar.

En la década de 1910 los físicos Peter Debye y Max Born sugirieron que debería ser posible diseñar un cristal líquido que tuviera secciones donde todos los polos de las moléculas estuvieran orientados en la misma dirección, en lo que sería el llamado orden polar, y esta dirección podría ser cambiada aplicando campos eléctricos externos.

Esa propiedad es la llamada ferroelectricidad y está bien documentada en los cristales sólidos, pero en el caso del cristal líquido nemático solo se había hipotetizado. Ya en 2017, un equipo de físicos reveló que había desarrollado el compuesto RM734, una nueva molécula que podría ser útil para el cristal líquido.

Posteriormente se descubrió que, si bien RM734 se comportaba como una fase de cristal líquido nemático convencional a temperaturas más altas, a temperaturas bajas entraba en fase de separación.

Pero entonces, los físicos de la Universidad de Colorado en Boulder trataron de inducir la fase nemática de separación aplicando un débil campo eléctrico, y, aunque no lo consiguieron, aparecieron secciones de colores brillantes alrededor de los bordes de la célula que contenía el cristal líquido RM734.

Se trataba de una fase mucho más interesante que lo que realmente estaban buscando: era entre 100 y 1.000 veces más sensible a los campos eléctricos externos que otros cristales líquidos nemáticos, lo que sugiere que las moléculas estaban dispuestas en el orden polar deseado.

"Fue como conectar una bombilla al voltaje para probarla y descubrir que el enchufe y los cables de conexión brillaban mucho más", dijo el físico y autor del estudio Noel Clark.

Todavía no está claro por qué RM734 muestra esta fase nemática ferroeléctrica, pero su existencia sugiere que más fluidos ferroeléctricos son posibles, lo cual lanza una nueva línea de investigación. Ahora el equipo está investigando cómo RM734 puede demostrar la ferroelectricidad con la esperanza de revelar más detalles sobre este descubrimiento.