La física de los cristales líquidos: desde las pantallas de los móviles hasta la biología molecular

Escrito por Ben Reina

Tecnólogo y apasionado por la ciencia

La física de los cristales líquidos: desde las pantallas de los móviles hasta la biología molecular

Los cristales líquidos son materiales que presentan propiedades intermedias entre los sólidos cristalinos y los líquidos convencionales. Son capaces de fluir como un líquido, pero también de mantener una orientación molecular definida, como en un sólido cristalino.

En la actualidad, los cristales líquidos son ampliamente utilizados en tecnologías como las pantallas de los móviles, televisores y monitores de ordenador. Además, también tienen aplicaciones en la biología molecular, donde se utilizan como herramientas para estudiar la estructura y función de las proteínas.

¿Qué son los cristales líquidos?

Los cristales líquidos son una fase de la materia que se encuentra entre los sólidos cristalinos y los líquidos convencionales. A diferencia de los sólidos, los cristales líquidos no tienen una estructura cristalina tridimensional definida, pero sí tienen una orientación molecular definida.

Los cristales líquidos se dividen en dos tipos principales: los nemáticos y los discóticos. En los cristales líquidos nemáticos, las moléculas están orientadas en una dirección preferente, mientras que en los cristales líquidos discóticos, las moléculas están orientadas en dos dimensiones.

¿Cómo se forman los cristales líquidos?

Los cristales líquidos se forman a partir de moléculas que tienen una forma y una polaridad específicas. Estas moléculas interactúan entre sí de manera que forman una estructura molecular ordenada.

La forma y la polaridad de las moléculas son importantes para la formación de cristales líquidos porque determinan cómo se orientarán las moléculas unas respecto a otras.

Por ejemplo, las moléculas alargadas tienden a formar cristales líquidos nemáticos, mientras que las moléculas planas tienden a formar cristales líquidos discóticos.

¿Cómo se utilizan los cristales líquidos en las pantallas de los móviles?

Las pantallas de los móviles, televisores y monitores de ordenador utilizan cristales líquidos nemáticos para producir imágenes. En estas pantallas, los cristales líquidos están encerrados entre dos placas de vidrio y se aplican campos eléctricos para cambiar su orientación.

INTERESANTE:   La física detrás de la óptica no lineal: cómo se generan y se manipulan las frecuencias de luz

Cuando un campo eléctrico se aplica a un cristal líquido nemático, las moléculas se alinean en la dirección del campo eléctrico. Esto cambia la polarización de la luz que pasa a través del cristal líquido, lo que a su vez produce una imagen en la pantalla.

¿Cómo se utilizan los cristales líquidos en la biología molecular?

Los cristales líquidos también tienen aplicaciones en la biología molecular. Se utilizan como herramientas para estudiar la estructura y función de las proteínas, que son moléculas cruciales para la vida.

Para estudiar la estructura de las proteínas, los científicos las cristalizan y luego las estudian utilizando rayos X. Los cristales líquidos se utilizan a menudo para cristalizar las proteínas porque proporcionan un ambiente estable y uniforme para las moléculas.

Además, los cristales líquidos también se utilizan para estudiar la función de las proteínas. Por ejemplo, los científicos pueden incorporar proteínas en un cristal líquido y luego observar cómo interactúan con otras moléculas en el medio ambiente.