Cristais
Líquidos Isabella
Ribeiro Faria
Conteudista de Extensão do Cecierj
Uma forma interessante de matéria
é o estado líquido cristalino ou mesomórfico.
Este estado, embora observado pela primeira vez há quase
100 anos, tornou-se objeto de intensa investigação.
O estado líquido cristalino é o único da matéria
que combina as propriedades dos estados sólido e líquido.
No estado líquido cristalino existe um ordem molecular menor
do que num sólido; contudo, maior do que num líquido
comum. Os sólidos cristalinos têm os seus átomos
organizados em uma rede espacial; esta organização
macroscópica se propaga por distâncias de até
milímetros, ou seja, podemos pegar um cristal nas mãos.
Um líquido como a água, por exemplo, não tem
essa ordem posicional, então as moléculas estão
colocadas de forma aleatória no espaço. Um cristal
líquido tem propriedades tanto de um sólido cristalino
(uma certa ordem) como do líquido (a fluidez). Embora seu
aspecto seja o de água, num microscópio podemos ver
um certo grau de orientação. Compostos que podem formar
cristais líquidos tendem a ter moléculas compridas
e razoavelmente rígidas. Um exemplo de uma molécula
deste tipo é o para-azoxianisol, ilustrado abaixo.

Classes
dos cristais líquidos
Foram observadas duas classes gerais de cristais líquidos:o
termotrópico e o liotrópico. Os cristais líquidos
termotrópicos são formados ou pelo aquecimento de
um sólido ou pelo resfriamento de um líquido. Os cristais
líquidos liotrópicos não são substâncias
puras, mas soluções de uma substância em um
líquido altamente polar, tal como a água. Tais soluções
apresentam propriedades do estado cristalino líquido somente
acima de uma certa concentração. Existem três
tipos principais de cristais líquidos:
Esmético
- as moléculas apresentam forma de bastão e encontram-se
compactadas em camadas empilhadas umas sobre as outras. Este tipo
de cristal líquido é o mais parecido com o sólido,
sendo turvo e muito viscoso.

Nemático
- as moléculas apresentam uma disposição unidimensional,
não existindo camadas. Este cristal líquido é
normalmente menos viscoso que o esmético, mas ainda apresenta
uma aparência turva.

Colestérico
- Apesar do colesterol não formar cristal líquido,
alguns de seus derivados químicos o fazem e recebem essa
denominação. As moléculas estão dispostas
em camadas e ordenadas em direções ligeiramente diferentes.
Este tipo de cristal apresenta cores fortes que podem ser alteradas
sob ação de temperatura, pressão, campo elétrico
e magnético.

Os
cristais líquidos apresentam muitas aplicações
práticas interessantes como: painéis de leitura de
aparelhos eletrônicos, calculadoras de bolso, relógios
de pulso. A produção do cristal para essas utilidades
é feita colocando-se uma camada fina de um cristal líquido
nemático entre duas placas de vidro revestidas, de maneira
a torná-las eletricamente condutoras. Esse cristal líquido
pode ter sua aparência alterada quando submetido a uma variação
de voltagem ou de freqüência, quando é utilizada
uma corrente alternada. A utilização em termômetros
domésticos e outros instrumentos de medição
de temperatura é feita com cristal líquido colestérico,
devido à sua sensibilidade térmica. Os cristais líquidos
esméticos ferroelétricos (polarização
elétrica espontânea, mesmo na ausência de campos
elétricos) têm atraído um grande interesse em
pesquisa fundamental e aplicações tecnológicas.
Estes novos materiais têm grande potencial como mostradores
de cristais líquidos (displays) graças à resposta
eletroóptica extremamente rápida na presença
de campo elétrico.
Referências
Bibliográficas:
Russel, John B. Química Geral, --- edição,
Mc Graw-Hill São Paulo,1982
http://janelas.redealuno.usp.br/janela1/cristais/
Merlo,A.A.; Gallardo,H.; Taylor,T.R.; Quimica Nova 2001,24,354
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