CRISTAL LQUIDOINTRODUCCIONElcristal lquidoes un tipo especial deestado de agregacinde lamateriaque tiene propiedades de las faseslquidayslida. Dependiendo del tipo de cristal lquido, es posible, por ejemplo, que las molculas tengan libertad de movimiento en un plano, pero no entre planos, o que tengan libertad de rotacin, pero no de traslacin cada molcula consta de un papel que a su vez o sirve y no se llega a una conclusin exacta solo por eso se le llaman lquidos.Se suele atribuir el descubrimiento de los cristales lquidos al botnicoFriedrich Reinitzerque en1888encontr una sustancia que pareca tener dos puntos de fusin. Un ao ms tardeOtto Lehmannsolvent el problema con la descripcin de un nuevo estado de la materia medio entre unlquidoy uncristal. Finalmente, Friedel, en 1922, fue quien habl por primera vez de "mesofase".CARACTERISTICASLa principal caracterstica de estos compuestos es que susmolculasson altamenteanistropasen su forma, pueden ser alargadas, en forma de disco u otras ms complejas como forma de pia. A diferencia de los cristales(orientacin a largo alcance y posiciones ordenadas a largo alcance), los CL tienen una orientacin a largo alcance, pero posiciones ordenadas a corto alcance. Adems, contienen intrnsecas propiedades fsicas anistropas. En funcin de esta forma el sistema puede pasar por una o ms fases intermedias (mesofases) desde el estado cristalino hasta el lquido. En estasmesofasesel sistema presenta propiedades intermedias entre un cristal y un lquido. Dos de las principales fases de un cristal lquido son la fasenemticay laesmctica. En la fase nemtica los centros de masas de lasmolculasestn colocados como en un lquido (sin orden de largo alcance) y al menos uno de los ejes principales de las molculas apunta, en promedio, a lo largo de una determinada direccin (llamada director). En la fase esmctica, al igual que en la nemtica, tenemos orden de largo alcance orientacional y adems loscentros de masasmoleculares estn organizados en capas a lo largo de una dimensin. El esmctico, por tanto, presenta tambin orden de largo alcance posicional en una dimensin.Los llamadoscristales lquidos termotrpicosestn compuestos generalmente por molculas con formas decilindroso discos. Segn la temperatura y tipo de molculas, los cristales lquidos termotrpicos pueden organizarse en diferentes fases: nemticas (ordenacin uniaxial a largo alcance. Tiene una viscosidad relativamente baja, lo que le confiere respuestas rpidas a campos elctricos externos),colestricas(apilamiento de planos moleculares nemticos con el eje director girado en cada plano de forma helicoidal. El paso de esta hlice depende de la temperatura), esmcticas (nemticas pero con molculas ordenadas tambin en capas normales al eje director) o columnares (generalmentediscticasapiladas unas encima de otras). El otro tipo de CL en cuanto a esta clasificacin es el "liotrpico", el cual obtiene distintas colocaciones en funcin del nmero de molculas que lo compongan.Algunas de estas molculas nemticas presentan propiedades pticas segn su orientacin permitiendo o impidiendo el paso de la luz o actuando sobre su polarizacin. Su aplicacin ms directa es para la fabricacin depantallas de cristal lquido.Otra categora existente es la de loscristales lquidos liotrpicos, formados por agregados demolculas anfiflicas(molculas que poseen en su misma estructura, regioneshidrofbicasehidrofilicas) cuando son colocadas en un medio polar (agua) o apolar (solvente orgnico).TIPOSTERMOTRPICOSLos cristales lquidos termotrpicos estn formados por una sustancia pura que en un intervalo de temperaturas presentan una mesofase. A temperaturas inferiores la muestra es slida y a temperaturas superiores es un lquido isotrpico. Lo que caracteriza a este grupo son las molculas alargadas. Estos cristales lquidos se pueden dividir en tres clases: nemticos, esmcticos y colestricos.

ESMCTICOSEn un cristal lquido esmctico, las molculas tienen una relativa libertad de traslacin sobre los ejes X e Y de rotacin sobre el eje Z. Las fuerzas laterales entre las molculas de la fase esmctica son ms fuertes que las fuerzas entre las capas y por eso es posible el deslizamiento de una capa sobre otra que proporciona la fluidez caracterstica del sistema, sin perder el orden dentro de la capa.

COLESTRICOSLa estructura colestrica-nemtica fue observada por primera vez con steres colestricos. Cualquier cristal lquido nemtico comn puede convertirse en uno colestrico aadiendo un componente pticamente activo. En los ltimos aos se han encontrado molculas que no son steres, que son activas pticamente y que muestran estructura colestrica-nemtica. Para distinguir estos compuestos de los steres colestricos, llamaremos a estos cristales lquidos nemticos quirales.Partiendo de la estructura nemtica podemos obtener un cristal lquido colestrico si se supone que la orientacin de las molculas dentro de las capas sucesivas va girando a medida que avanzamos en el eje Y. Las molculas dentro de una capa tienen la misma orientacin, pero sta vara describiendo una estructura helicoidal a medida que se avanza en una direccin perpendicular a las capas moleculares.En esta fase de cristal lquido el director no est fijo en el espacio como en una fase nemtica; sino que rota a travs de la muestra.

LIOTRPICOSLas molculas que forman cristales lquidos liotrpicos son agentes tensioactivos que constan de dos partes distintas: una polar, a menudo inica, que es la cabeza y otra no polar, a menudo una cola hidrocarbonada.Las molculas de cristal lquido liotrpicas pertenecen a una clase de sustancias llamadas compuestos anfilicos. Estos compuestos tienen una cabeza polar (inica) hidroflica y una cola hidrofbica.Estos cristales lquidos se forman cuando un slido se disuelve en un lquido apropiado a intervalos determinados de concentracin, temperatura y presin. A medida que aumenta la concentracin de las molculas en la solucin, ellas toman diferentes ordenamientos o fases.La forma cristalina de una molcula anfilica y agua genera una serie de estructuras desde el cristal hasta la solucin verdadera. Con algunas combinaciones, las mesofases polimrficas formadas mostrarn empaquetamiento molecular laminar (empaquetamiento en capas), empaquetamiento molecular cbico, y empaquetamiento molecular hexagonal.Jabones y detergentes dan cristales lquidos liotrpicos cuando se combinan con agua. Lo que es ms importante es que las membranas biolgicas muestran comportamiento de cristal lquido liotrpico.

MICELARA bajas concentraciones, la solucin parece como cualquier otra, partculas de soluto distribuidas de forma aleatoria por toda el agua. Cuando la concentracin se hace lo suficientemente elevada, las molculas comienzan a ordenarse en esferas huecas, varillas, y discos llamados micelas.La superficie de una micela es una capa de cabezas polares disueltas en agua, mientras que la parte interna est compuesta de colas hidrofbicas separadas del agua por las cabezas hidroflicas.

APLICACIONESLos cristales lquidos, en funcin de sus propiedades, pueden utilizarse para diferentes fines. Por ejemplo, aquellos que reflejan luz de diferente color segn sea la temperatura se utilizan en termmetros o detectores de tumores o fisuras. Por sus propiedades electropticas se usan como base de pantallas de televisin, monitores de ordenador, retroproyectores, cabezales de impresoras, pantallas de calculadora, relojes o juegos electrnicos. Como vlvulas de luz, son capaces de aceptar una imagen de baja intensidad luminosa y convertirla en otra de salida ms intensa.Finalmente, los cristales lquidos son de gran importancia en la actualidad para las industrias de detergentes y cosmticos.DISPOSITIVOS OPTICOSUno de los principales motivos de inters industrial por los cristales lquidos ha sido su uso en el diseo de dispositivos que combinan la fluidez con la anisotropa ptica y dielctrica de estos materiales, los denominados displays.En un reloj, una calculadora o un juego electrnico, la luz ambiental que llega a la superficie del display pasa a travs de los diferentes componentes del dispositivo, que se colocan en una estructura de tipo sndwich. Pero esta luz ser reflejada de nuevo si la orientacin de las molculas de la capa de cristal lquido que hay en el centro del display es la adecuada. Dicha orientacin puede controlarse localmente mediante la conexin o desconexin de un circuito elctrico establecido con el pequeo voltaje de una pila. El resultado es que en la pantalla aparecen zonas de brillo o de color diferenciadas, de tal forma que vemos un nmero, una letra o una figura determinada, cambiantes en cuestin de milisegundos o microsegundos.TELEVISIONES DE CRISTAL LQUIDOEn el mundo actual requerimos cada vez ms dispositivos que nos permitan visualizar con mayor calidad, rapidez y resolucin las imgenes que nos ofrecen o que nosotros mismos generamos.Las empresas del sector estn inmersas en el desarrollo de pantallas planas de gama alta. Existen diferentes tecnologas para conseguir este propsito: plasma, microespejos, diodos emisores de luz y cristales lquidos.Todas ellas buscan su aplicacin en los diferentes sectores de la industria de los dispositivos de visualizacin, que van desde un tamao tan pequeo como el de la pantalla de un telfono mvil a uno tan grande como el de una pantalla panormica.FIBRAS ULTRA-RESISTENTESUn ejemplo muy significativo del grado de control que puede ejercerse sobre materiales lo constituyen los polmeros cristales lquidos. Combinan la facilidad de procesado en pelculas, fibras o moldes que ofrecen los polmeros con la autoorganizacin y anisotropa de las propiedades del estado cristal lquido. Uno de los casos ms representativos es el kevlar, un polmero que presenta unas propiedades mecnicas excepcionales, superiores a las del acero en relacin propiedad peso. Las sorprendentes propiedades del kevlar se basan en la obtencin de fibras de una poliamida en cido sulfrico cuando se ha formado una fase cristal lquido de tipo litropo. En este estado, las molculas interaccionan entre s y se organizan con una perfecta orientacin longitudinal, ordenacin que se mantiene despus de eliminar el cido sulfrico y tener as la fibra lista para trabajar con ella. Esta autoorganizacin a lo largo del radio y del eje de la fibra es la responsable ltima de sus excelentes propiedades tensiles, que les ha permitido competir en la fabricacin de neumticos, cables, cuerdas, chalecos antibalas, cascos militares, guantes de proteccinCOSMETICATambin el mundo de la cosmtica se ha visto influenciado por los cristales lquidos. Al igual que las membranas celulares, formadas por cristales lquidos, el objetivo de la cosmtica es formar liposomas, es decir, una esfera hueca donde la superficie est formada por fosfolpidos u otros derivados lipdicos, al igual que algunos rganos celulares. Estas esferas pueden almacenar en su interior principios activos que pueden ir soltando poco a poco.BIBLIOGRAFIAhttp://cristalesliquidos524.blogspot.comhttp://es.wikipedia.org/http://www.unizar.es/icma/divulgacion/cristalesliq.html

CRISTALES LIQUIDOS(PRIMER AVANCE)

NOMBRE: CHAUCA HUAMAN, JESUS ISMAEL JARA CHUNGA, DANIEL GUILLERMOPROFESOR:NINAN MANGA, EFRAIN OSCARCURSO:QUIMICA ISECCION:DAO: 2014|