¿Qué es el cristal líquido nemático?
El cristal líquido nemático es un líquido translúcido que cambia la polaridad de las ondas de luz que lo pasan a través de él. La palabra "nemática" proviene de la palabra griega para hilo, y describe las formaciones similares a hilos que pueden formarse en el cristal líquido. El cristal líquido nemático se usa con frecuencia en pantallas de cristal líquido (LCD), como las de los relojes digitales.
Los cristales líquidos son una etapa de fusión intermedia entre un estado sólido y un estado líquido. En 1888, un científico austríaco llamado Freidrich Reinitzer descubrió el estado cuando realizó experimentos en una sustancia llamada benzoato de colesterol. La sustancia, notó Reinitzer, tenía dos puntos de fusión distintos. En el primero se convirtió en un líquido nublado, y en el segundo se volvió transparente. Las observaciones de Reinitzer incluyeron los conceptos de que el estado turbio o cristalino cambió la polaridad de las ondas de luz que lo pasaban, un concepto imperativo para el desarrollo de LCD.
Reinitzer nunca desarrolló aplicaciones prácticasLos iones de la tecnología de cristal líquido y la investigación sobre estados cristalinos se abandonaron en gran medida a principios del siglo XX. En 1969, un científico llamado Hans Keller creó con éxito una sustancia que cristalizaría nemáticamente a temperatura ambiente. Este descubrimiento conduce a la capacidad de comercializar el producto, y los cristales nemáticos se volvieron extremadamente útiles en la tecnología de pantalla.
Los tres estados de la materia sobre los que la mayoría de las personas aprenden en la clase de ciencias son líquidos, gas y sólidos. El cristal líquido es un cuarto estado, en algún lugar entre líquidos y sólidos, y permite que algunas formas de materia lo pasen a través de ella. Al igual que las sustancias líquidas, las moléculas de cristal líquido no tienen ningún orden posicional, pero como una sustancia sólida, las moléculas en el cristal líquido pueden tener orden organizacional, lo que significa que tienden a apuntar hacia una dirección con el tiempo. El cristal líquido nemático es una fase de alta temperatura de la CProceso de rystalización, donde las moléculas tienen orden de organización de largo alcance.
Las ondas de luz de fuentes de luz natural o artificial vibran en muchas direcciones. Si la mayoría de las vibraciones tienden en una dirección específica, se dice que la luz está polarizada. Al ejecutar ondas de luz a través del cristal líquido nemático, la polarización cambia, típicamente al girar 90 grados. Si se agrega un campo eléctrico a la solución de cristal, la dirección y la cantidad de polarización pueden controlarse por el voltaje de la electricidad.
Al crear una pantalla LCD, se usan dos piezas de vidrio polarizadas, una con un filtro delgado de cristal líquido nemático. Luego, el vidrio se engancha a dos electrodos que pueden proporcionar cargas eléctricas. Al ejecutar cargas controladas a través del vidrio, el cristal líquido nemático se torcerá y desanimará, permitiendo que solo pasen las áreas de luz solicitadas eléctricamente. Las pantallas que usan cristal líquido nemático retorcido son características comunes en tecnología moderna, utilizadas en las computadoras portátiles AND Relojes y relojes digitales.