Apesar de aprendermos apenas três estados da matéria quando estudamos na escola – líquido, sólido e gasoso -, existem algumas substâncias que possuem um estado peculiar, que é líquido e sólido ao mesmo tempo. A essas, chamamos de cristais líquidos.
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Classes dos cristais líquidos
Podendo se apresentar em estados da matéria compreendidos entre o líquido e o sólido, os cristais líquidos são uma classe de materiais. Quando em estado líquido cristalino, também conhecido como mesomórfico, os materiais apresentam simultaneamente propriedades físicas características dos líquidos – como a fluidez, por exemplo – e dos sólidos – como a bierrefringência-. Constituídos, de uma forma geral, por moléculas orgânicas anisométricas – que possuem uma das dimensões muito maior do que as outras, como formas alongadas ou de discos -, as substâncias neste estado mantêm sua orientação, mas se movimentam também em diversas direções, assim como no sólido e no líquido.
Duas classes gerais foram observadas: o termotrópico e o liotrópico. Os caracterizados na primeira classe são formados ou pelo aquecimento de um material sólido, ou pelo resfriamento de um líquido. Já os da segunda classe são não substâncias puras, mas soluções de uma substância em um líquido altamente polar, tal como a água.
Os cristais líquidos são divididos ainda em três tipos principais:
- Esmético: é o cristal líquido que apresenta moléculas em forma de bastão que se encontram compactadas em camadas empilhadas umas sobre as outras. Neste caso, o cristal líquido parece mais com o sólido, é turvo e viscoso.
- Nemático: é o cristal líquido que apresenta moléculas em uma disposição unidimensional, sem camadas. Normalmente mais viscoso que o emético, esse tipo de cristal líquido ainda apresenta uma aparência turva.
- Colestérico: Com moléculas dispostas em camadas, mas ordenadas em direções diferentes, esse tipo de cristal apresenta coloração forte que se altera de acordo com a ação da temperatura, pressão, campo elétrico e magnético.
Características e aplicações
Os cristais líquidos, dependendo da temperatura e de sua natureza, podem se apresentar em diversas fases. Como exemplo, podemos citar a fase nemática, que é a responsável pela possibilidade de fabricação das TVs de LCD.
Além das características já citadas, destacamos mais uma: as substâncias conhecidas como cristais líquidos são afetadas por correntes elétricas. Como exemplo, citamos exatamente as TVs de LCD, que usam um cristal chamado nemático torcido, que reage com a aplicação de corrente elétrica, fazendo com que destorça em vários graus, dependendo da intensidade da tensão. Isso controla, neste caso, a passagem de luz transmitindo as imagens da televisão.
Alguns deles possuem sensibilidade a pequenas variações de temperatura, de forma que podem mudar sua coloração. Isso também é muito usado na construção de termômetros de cristal líquido. Além disso, são usados também para suportes de copos, e display de cristal líquido.
