Una nueva gama de cristales líquidos optimizará la experiencia televisiva

Un grupo de químicos de la Universidad de Vanderbilt ha desarrollado una nueva serie de cristales líquidos con propiedades eléctricas capaces de mejorar el rendimiento de las pantallas digitales, utilizadas desde relojes digitales hasta televisores de pantalla plana, según se informó en un reciente comunicado.

El avance fue dado a conocer por el profesor de Química Piotr Kaszynski y Brian Ringstrand, un estudiante graduado, en varios artículos publicados en el mes de Septiembre por la revista Journal of Materials Chemistry.

El avance, que es el resultado de más de cinco años de esfuerzo, fue financiado por una beca de la National Science Foundation (NSF). Dicha institución busca fomentar el progreso en las ciencias y las matemáticas. La misma es responsable de facilitar la investigación en la ciencia y la ingeniería para promover las innovaciones científicas.

Estos cristales líquidos recientemente descubiertos, además de ser de gran valor científico, implican un marcado avance tecnológico en lo que respecta a nuevos equipos electrónicos, ya sea televisores, radio-relojes, ordenadores portátiles, proyectores, libros digitales (e-book), entre otros dispositivos. “Nuestros cristales líquidos tienen propiedades básicas que los hacen aptos para aplicaciones prácticas, pero deben ser probados para la vida útil antes de que puedan ser utilizados en productos comerciales”, sostuvo el profesor Kaszynski.

Se suele atribuir el descubrimiento de los cristales líquidos al botánico Friedrich Reinitzer que en 1888 encontró una sustancia que parecía tener dos puntos de fusión. Más tarde, Otto Lehmann solventó el problema con la descripción de un nuevo estado de la materia medio entre un líquido y un cristal

Desde su descubrimiento, los científicos han hallado más de 100.000 compuestos naturales y sintéticos que tienen un estado de cristal líquido. Para eso, como primer requisito, la molécula debe tener forma de barra o de disco. Como segundo requisito, la molécula debe contener partes rígidas y flexibles. Paralelamente, se requiere un delicado equilibrio de factores opuestos o fuerzas para producir un material a mitad de camino entre un cristal y un líquido. Sin embargo, todavía hay mucho sobre este estado inusual que los científicos aún no logran desentrañar.

Zwitterión (o mejor dicho ion híbrido)

La nueva clase de cristales líquidos presenta una estructura “Zwitterión”. Un zwitterión ("híbrido") es un compuesto químico que es eléctricamente neutro, pero tiene cargas formales positivas y negativas sobre átomos diferentes. Su término más frecuente en español es el de ion bipolar.

Estos nuevos cristales líquidos contienen un ion híbrido compuesto por una porción de carga negativa inorgánica y una parte orgánica de carga positiva.

El profesor Kaszynski tuvo la idea de crear zwitteriónicos de cristales líquidos hace casi 17 años. Sin embargo, le era necesario un compuesto imprescindible de química fundamental para terminar lo que restaba del trabajo. No fue hasta 2002 cuando científicos alemanes descubrieron el procedimiento químico que hizo posible el proyecto de los investigadores de Vanderbilt. “Hemos logrado crear con éxito cristales líquidos con un dipolo eléctrico sin precedentes, más del doble de los actuales cristales líquidos”, confirmó el investigador Kaszynski, luego de cinco años de arduo esfuerzo.

Los dipolos eléctricos son creados en las moléculas por la separación de cargas positivas y negativas. Cuanto más fuerte es la carga y la distancia entre ellos, mayor es el dipolo eléctrico que producen.

Sobre esta investigación, la Universidad de Vanderbilt ha solicitado una patente para la nueva clase de materiales. Algunas de las empresas fabricantes de cristales líquidos han expresado su interés en este nuevo avance científico y, actualmente, están evaluando la posibilidad de una futura comercialización.

Si la nueva serie de cristales líquidos logra pasar las pruebas comerciales, se agregará a la mezcla molecular que se realiza para confeccionar las actuales pantallas de cristal líquido. Esta mezcla combina diferentes tipos de cristales líquidos y otros aditivos que se utilizan para ajustar sus características, incluyendo la viscosidad, la gama de temperaturas, propiedades ópticas, propiedades eléctricas y estabilidad química. Hay una gran variedad de diseños para pantallas de cristal líquido y cada uno requiere una mezcla ligeramente diferente.

Cristales líquidos en TV de 3D

Numerosos equipos electrónicos contienen display de cristal líquido (LCD) en su interior, la mayoría utiliza pilas ya que necesita cantidades muy pequeñas de energía eléctrica. Los LCD varían de acuerdo al tipo de dispositivo. Por ejemplo, un comunicado hecho público por dailymail informó, hace unos meses atrás, el desarrollo de una nueva generación de teléfonos móviles en 3D. Esta innovación, llevada a cabo por el fabricante japonés de electrónica Sharp, fue posible gracias a su exclusiva pantalla de tres pulgadas de cristal líquido.

Al mismo tiempo, ese mismo medio anunció recientemente el desarrollo de una nueva línea de televisores con pantalla de cristal líquido, capaces de revolucionar la experiencia televisiva, ya que presenta una tecnología 3D de alta definición. Esta innovación, lanzada de la mano de Toshiba, libera al televidente del uso de gafas, brindando una mayor flexibilidad en la visualización.

Anteriormente, Tendencias21 ha hecho público un nuevo sistema de TV en 3D, exponiendo los diversos beneficios de esta experiencia que, lentamente, está comenzando a ser parte de nosotros.