Os cristais líquidos são substancias cujas moléculas se escoam, uma
sobre as outras , como ocorre nos líquidos, mas que em certas situações, mantêm
uma estrutura organizada como os cristais. Estes fato, apresentando-se como uma
certa contradição, costuma ocorre na própria natureza. Os cristais líquidos
apresentam esta característica dual , possuindo, porém, propriedades
bem-definidas.
Há pouco
menos de 100 anos um fato estranho foi observado com o benzoato de colesterol:
ao ser aquecido e fundir-se ,a 135° C, observou-se e um líquido viscoso e turvo.
Ao atingir 178° C, esse líquido tornou-se transparente e perdia a viscosidade.
Ao se resfriar, as mesmas duas fases eram observadas até que a substância se
solidificasse. Esta constatação permaneceu, durante muito tempo, como uma
curiosidade de laboratório. Entretanto, um conhecimento mais profundo da
estrutura de substâncias como o
colesterol permitiu perceber que elas possuíam propriedades interessantes,
que poderiam ser usadas em novas e úteis aplicações. As forças moleculares que
mantém suas estruturas são muito fracas sendo, então, facilmente afetada por
campos eletromagnéticos, tensões mecânicas e temperaturas aplicadas ao
material. Esses conhecimentos só se fizeram possível recentemente ( década de
40 e 50).
Hoje em dia,
são conhecidas centenas de materiais orgânicos sólidos, naturais ou produzidos
sinteticamente, que, ao se fundirem, apresentam duas ou mais fases
intermediárias. Essas sã chamadas fases
mesomórficas e as substâncias que as apresentam são denominadas cristais mesomórficas ou cristais líquidos.
Todas as
substâncias que apresentam estas fases possuem moléculas em forma de um bastão
alongado, que tendem a se colocar paralelamente entre si ( sendo a espessura de
cada bastão de uma ou duas moléculas apenas) m formando camadas nas quais as
moléculas podem apresentar-se ordenada ou desordenadamente . A agitação térmica
tende a desorientar as moléculas e, assim, a estrutura real que o cristal
líquido apresenta irá depender do equilíbrio entre a tendência à desordem,
provocada por aquela agitação. A baixas temperaturas predomina a ordenação pois
a agitação térmica é pequena e o material apresenta estrutura cristalina.
Quando a temperatura cresce ( ou uma voltagem é aplicada ao cristal), as
moléculas tendem à desordem, aproximando-se da estrutura líquida . Enquanto
esta mudança ocorre, varias fases intermediárias são percebidas nos cristais
líquidos, ao contrário do que ocorre com as substâncias comuns ( como a água
por exemplo) que passam bruscamente da fase sólida para a líquida.
Aplicações dos cristais
líquidos
Alguns cristais líquidos podem ter sua estrutura cristalina perturbada
por pequenas variações de temperatura, levando-os, por exemplo, a mudar sensivelmente
de cor. Esta propriedade é aproveitada na construção de termômetros de cristais
líquidos, podendo-se encontrar outros objetos feitos com materiais dessa
natureza. Atualmente, até tecidos costumam ser confeccionados com este
material. Eis alguns desses materiais:
-suportes de corpo:
possuem uma camada de cristal líquido sensível temperatura, apenas com o objetivo
de torná-la agradável à vista do usuário, em virtude da variedade de cores que
pode apresentar. Isto pode ser facilmente percebido aquecendo-o ( com a própria
mão_ e resfriando-o( colocando sobre ele um copo com bebida gelada)
- termômetros de
cristais líquido: são construídos com um conjunto de pequenas lâminas deste
material, cada um adquirindo determinada cor, quando sua temperatura atinge um certo valor. Isto corre porque, ao
atingir aquela temperatura, a estrutura a lâmina é alterada levando-a ao
receber a luz branca, a refletir uma dada cor e a absorver as demais
apresentando-se , portanto, com a cor reletiva, Em outra temperatura, a
estrutura do material é tal que ele absorve toda a luz recebida, apresentado-se
praticamente preto. Tende obter um termômetro deste tipo e verifique este fatos
( costumam ser encontrados em lojas especializadas em materiais para aquários).
- cartão ( ou anel)
medidor de estresse: contém um pequeno retângulo de cristal líquido ( no
anel, a pedra é feita com este material) estão apresentados como capazes de
indicar o estresse ( tensão psíquica) de uma pessoa, em determinado momento.
Segundo as instruções contidas no cartão, a pessoa deverá colocar seu polegar
sobre o retângulo mencionado, deixando-o ali alguns segundos. Ainda no cartão
há uma relação de possíveis estados a serem identificados, de acordo com a cor
apresentada pelo retângulo de cristal líquido, quando a pessoa retia seu
polegar. Você percebe a farsa no uso desse cartão? A cor apresentada pelo
cristal líquido irá depender exclusivamente da temperatura da mão da pessoa. Em
dia muito frio, toda pessoa mal agasalhada se apresenta estressada!? E bastaria
esfregar bastante as mãos para que seu estado de tensão desaparecesse!
- display de cristal
líquido ( LCD – liquid crystal display)
: este tipo demonstrador
vem sendo usado no lugar de LED (light
emitting díade), comum em aparelho digitais, cujo uso é feito com ligação a
uma tomada. O LCD funciona com potência muito inferior ao LED ( cerca de 1 000
vezes menor) .Sendo seu uso mai econômico, é mais adequado para aparelho
portáteis, que utilizam pequenas pilhas ou baterias, pois permite maior duração
dessas fontes. É usado como frequência em relógios de pulso, calculadoras de bolso
etc.
Para
discriminar se um display de qualquer aparelho é de tipo LCD ou LED, basta
observá-lo através de um polaroide. Girando o polaroide, se para uma dada
inclinação do display os dígitos não puderem se vistos, trata de um LCD. Se for
um LED não haverá alteração na
luminosidade dos dígitos.
- televisão colorida: há tentativas, que ainda não
alcançaram completo êxito, de usar os cristais líquidos na confecção de telas
de aparelhos de TV. Aproveitando as propriedades destes materiais utilizados
nos exemplos já descritos ( efeitos de cores sob variação de temperatura e desvio
do pano de polarização da luz por aplicação de pequenas variações voltagem).
Estes aparelhos evitariam a necessidade de uso dos turbos de raios catódicos
para desviar os feixes de elétrons, tornando o aparelho mais compacto pois sua espessura
poderia ser muito reduzida.
Por enquanto
os fabricantes de pequenas dimensões, mas alguns problemas técnicos de nitidez
da imagem e outros ainda não foram resolvidos.
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