Traducción: Annia Domènech

La naturaleza es sorprendente. Los principios de la materia, que todavía se están investigando, permiten desde enviar una nave espacial a la Luna a obtener nuevas medicinas contra el cáncer o construir una bomba de hidrógeno.

Actualmente, se oye bastante la expresión "pantalla de cristal líquido" o simplemente LCD en referencia a equipos digitales modernos, como agendas o cámaras de vídeo y fotografía ya que suena moderna y atractiva. Pero, ¿de dónde procede el nombre de "cristal líquido" y qué principio modifica con semejante precisión la luz en una pantalla plana?

La historia de los cristales líquidos se remonta a 1888, cuando el botánico austriaco Otto Reinitzer trabajaba con derivados del colesterol para determinar sus propiedades químicas y biológicas. Era un trabajo preciso y esquemático hasta que uno de los compuestos descubiertos empezó a comportarse de un modo inesperado. En ese momento, para caracterizar un componente químico sólido se obtenía como cristal y se medía su punto de fusión. Si la sustancia era pura, la temperatura de fusión era exacta y constante. De otro modo, se trataba de una mezcla. Reinitzer se sorprendió al encontrar un componente que parecía tener dos puntos de fusión constantes: los cristales se fundían dando lugar a un fluido denso y opaco. Éste, a temperaturas superiores, se convertía en un líquido transparente parecido al agua.

Entonces, sólo se conocían tres estados de la materia: sólido, líquido y gas (actualmente también se conoce el plasma). Sin embargo, observado con un microscopio de polarización el fluido denso mostraba una estructura interna característica de los cristales sólidos. Parecía el descubrimiento de un nuevo estado de la materia.

Estimulados por esto, los científicos comenzaron la búsqueda de otras sustancias que también mostraran la llamada "mesofase" (griego: meso - entre), esto es, sustancias líquidas con una estructura interna en un rango constante de temperaturas. Se encontraron varios derivados del colesterol y de tintes que se comportaban así. Se llevaron a cabo diferentes medidas y se propusieron teorías para predecir la existencia de la mesofase. Estas teorías en un principio sólo consideraban moléculas tipo bastón pero actualmente abarcan también otras moléculas no esféricas (anisótropas) como por ejemplo discos y "plátanos". Transcurridos unos años, el nuevo fenómeno había sido descrito y aceptado, pero parecía que los científicos habían encontrado un nuevo juguete sin aplicación práctica.

En 1970, se demostró que la corriente eléctrica de baja intensidad cambia la estructura interna de la mesofase, también llamada "estado mesomórfico" (griego morphein- cambiar), lo que provoca variaciones en las propiedades ópticas de los líquidos. Tras solventar algunas dificultades técnicas, este descubrimiento abrió la puerta a los primeros aparatos de cristal líquido, que requerían poca energía. Los primeros fueron utilizados en calculadoras. Gracias a esto, los aparatos eléctricos empezaron a ser portátiles.

Debido al desarrollo de nuevas sustancias mesomórficas (más flexibles y menos sensibles a las condiciones externas) y a mejoras tecnológicas, el LCD actual está lleno de colorido y proporciona prestaciones similares a los aparatos clásicos, que consumen grandes cantidades de energía (llamados a veces: CRT- tubo de rayos catódicos). En la investigación de mesofases, se utiliza el microscopio de polarización, cuyo haz de luz polarizada atraviesa la muestra.

La aplicación más común de las sustancias mesomórficas es el LCD, pero también hay otras. Por ejemplo, en el Instituto de Astrofísica de Canarias se está trabajando con elementos polarizadores de la luz que utilizan cristales líquidos de cara a su futuro uso en satélites para investigar el espacio cósmico. En química, se utilizan en cromatografía de gases para separar mezclas en sus componentes naturales. También se está intentando que tengan una aplicación para guardar memoria, en lugar de cintas magnéticas.

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