Químicos da Universidade de Vanderbilt, nos Estados Unidos, criaram uma nova classe de cristais líquidos com propriedades elétricas inéditas.Resultado de vários anos de pesquisas, o novo material aumenta significativamente o desempenho das telas e monitores do tipo LCD (Liquid Crystal Display).
Dipolos elétricos
"Nós criamos cristais líquidos com um dipolo elétrico sem precedentes, mais do que o dobro dos cristais líquidos existentes," afirma o professor Piotr Kaszynski, que criou o material juntamente com seu colega Bryan Ringstrand.
Dipolos elétricos em moléculas são criados separando-se as cargas negativa e positiva. Quanto mais fortes forem as cargas e quanto maior a distância entre elas, maior será o dipolo que elas produzirão.
Nos cristais líquidos, o dipolo elétrico está associado com a tensão de corte, a tensão mínima na qual um cristal líquido opera. Dipolos elétricos maiores permitem tensões de corte mais baixas.
Além disso, o dipolo é um fator-chave na determinação da velocidade com os cristais líquidos alternam entre os modos "claro" e "escuro" - quanto mais elevado o dipolo, maior será a velocidade de chaveamento e, portanto, maior será a taxa de atualização da imagem na tela.
Estrutura zwiteriônica
O que distingue a nova classe de cristais líquidos é a sua estrutura zwiteriônica.
Zwiterions são compostos químicos que apresentam uma carga elétrica líquida total igual a zero, mas possuem grupos positiva e negativamente carregados.
O novo cristal líquido contém um zwiterion feito de uma porção inorgânica, carregada negativamente, e uma porção orgânica, carregada positivamente.
Kaszynski afirma que persegue a ideia de produzir cristais líquidos zwiteriônicos há 17 anos, mas isto só se tornou possível a partir de 2002, quando químicos alemães descobriram um processo químico que permitiu a junção das porções orgânica e inorgânica.
Tipos de telas LCD
Os produtos comerciais normalmente não utilizam um único tipo de cristal líquido, mas um mix de diferentes moléculas, de forma a obter o melhor equilíbrio entre viscosidade, temperatura operacional, propriedades ópticas e elétricas e estabilidade química.
Existem dezenas de diferentes conceitos de telas de cristal líquido, cada um deles exigindo uma mistura ligeiramente diferente de moléculas.
"Nossos cristais líquidos têm propriedades básicas que os torna adequados para aplicações práticas, mas primeiro eles terão que ser testados para durabilidade, tempo de vida útil e outras características, antes de poderem chegar aos produtos comerciais," diz Kaszynski.
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