Cristais Líquidos (Liquid Crystal)

  Os cristais líquidos são estados intermediários entre o sólido cristalino e o líquido isotrópico em que a matéria pode se apresentar, são caracterizados por apresentarem um grau de ordem molecular intermediário.

  Os materiais que apresentam mesofases líquido-cristalinas se dividem em duas grandes categorias, de acordo com os parâmetros mais relevantes nas transições de fase; os termotrópicos e os liotrópicos. 

Cristal Líquido Termotrópico:

  Os cristais líquidos termotrópicos são constituídos por substâncias orgânicas, compostas por moléculas anisométricas (alongadas ou em forma de disco), de geometria e polaridade específica, onde os parâmetros mais relevantes nas transições de fase são a temperatura e a pressão.

  Os cristais líquidos termotrópicos podem apresentar polimorfismo de fases, ou seja, o sistema passa por várias mesofases entre o sólido e o líquido isotrópico pela ação do calor. As transições de fase podem ser enantiotrópicas (quando a transição se dá tanto no ciclo de 

resfriamento quanto no aquecimento), ou monotrópicas (quando a transição só é obtida no ciclo de resfriamento).  

  No estado cristalino líquido as moléculas podem apresentar variados níveis de ordem molecular.

figura retirada de: http://www.fsc.ufsc.br/~bechtold/LSA/Pesq/crist-liq/pesq-crt-liq.html

-De acordo com Friedel em 1922 as mesofases líquido-cristalinas para os CLs termotrópicos são:

   - Nemática: Possui ordem orientacional de longo alcance e posicional de curto alcance e a orientação média de um grupo de moléculas é dada pelo vetor diretor n. 

(foto tirada de: http://schools-wikipedia.org/wp/l/Liquid_crystal.htm)

   - Esmética: É caracterizada por uma estrutura em camadas periódicas com ordem orientacional bem definida no interior das camadas, e com ordem posicional ao longo de uma dimensão. 

   - Colestérica: Caracterizada por uma estrutura helicoidal formada por moléculas quirais.

(foto tirada de: http://micro.magnet.fsu.edu/micro/gallery/dna/dna4.html)

Imagem  retirada de uma apresentação do prof. Dr. Ivan Helmuth Bechtold

BLUE PHASE:

  Alguns cristais líquidos colestéricos produzem fases torcidas ainda mais ricas que as fases colestéricas usuais, com propriedades completamente diferentes à medida que a concentração de moléculas quirais na substância aumenta. Essas fases receberam o nome de “BLUE PHASE”.

referência não encontrada

   As Blue Phases são observadas em intervalos de temperatura extremamente pequenos  entre as fases colestérica e  isotrópica dos cristais líquidos colestéricos.

  Na maioria dos casos ocorre somente uma ou duas blue phases, no entanto é possível observar até três blue phases em um mesmo composto.

Transição da fase Blue Phase I - Blue Phase II (dissertação de Mestrado: Kelly C. Camargo)

Transições de fases de cristais líquidos - Medidas feitas via Microscopia Óptica: 

Transição da fase Blue Phase I - Blue Phase II (dissertação de Mestrado: Kelly C. Camargo)

Transição da fase Blue Phase I - Blue Phase II (dissertação de Mestrado: Kelly C. Camargo)

[ Para mais informações sobre Cristais Líquidos consulte: http://www.fsc.ufsc.br/~bechtold/LSA/Pesq/crist-liq/pesq-crt-liq.html; http://schools-wikipedia.org/wp/l/Liquid_crystal.htm ]

[Na próxima matéria sobre cirstais líquidos discutiremos algumas técnicas utilizadas para medir transições de fases em cristais líquidos]