Catedrático de RUDN University sintetizó nuevos cristales líquidos
Los cristales líquidos representan un estado intermedio entre un líquido y un sólido. Por un lado, se caracterizan por tener fluidez como los cuerpos líquidos. Por otra parte, tienen una estructura ordenada como los cristales comunes. Estas propiedades duales permitirán crear diodos orgánicos emisores de luz y pantallas de cristal líquido. Los cristales líquidos discóticos son una de las variedades de estos materiales. A diferencia de otros cristales líquidos, estos pueden autoensamblarse en estructuras ordenadas. Esto los hace más atractivos en el campo de la electrónica industrial, para la producción de pantallas, por ejemplo. Así, un catedrático de RUDN University junto con colegas indios sintetizaron y describieron nuevos cristales líquidos discóticos a partir de dibenzofenazina.
«Los cristales líquidos discóticos están atrayendo la atención debido a su capacidad para formar estructuras columnares ordenadas y autoensambladas. Esta estructura permite que la carga eléctrica fluya a lo largo del eje de la columna. Gracias a esto, se pueden usar en dispositivos optoelectrónicos, tales como diodos orgánicos emisores de luz (OLED), transistores de efecto de campo orgánico (OEFT), paneles solares y sensores», explicó Victor Belyaev, Doctor en Ciencias Técnicas, catedrático del Departamento de Mecánica y Mecatrónica de RUDN University.
Los cristales líquidos discóticos están formados por moléculas en forma de disco que forman columnas. En el «núcleo» de estos discos hay un anillo aromático (un fragmento orgánico cíclico) y en sus lados existen cadenas de otros fragmentos orgánicos. El núcleo de tipo aromático determina la capacidad de estos cristales para transferir la carga a lo largo del eje de las «columnas». Por tanto, el catedrático de RUDN University desarrolló cristales líquidos discóticos, en cuyos núcleos hay un compuesto aromático de dibenzofenazina. Se usaron tres fragmentos diferentes como cadenas para rodear el núcleo. La estructura molecular de los materiales obtenidos fue estudiada mediante análisis espectral, difracción de rayos X y análisis elemental. Luego, el investigador junto con su equipo estudiaron los tres grupos nuevos de cristales líquidos discóticos en una serie de experimentos.
Los investigadores obtuvieron que las cadenas de alcoxitiol aumentan la polaridad de las moléculas que componen el cristal líquido. Esto mejora la estructura interna de las columnas, se vuelven más lisas. Además, todos los cristales líquidos discóticos obtenidos resultaron ser resistentes a una alta temperatura (no menos de 330?). Los cristales de las moléculas más pequeñas, cuyo núcleo aromático está rodeado por tioloalquilos, cambian de fase líquido cristalino a fase líquida (es decir, pierden las propiedades de un estado intermedio) a una temperatura más baja (55.1 ?) que los cristales de los otros dos grupos. Esto se debe al tamaño de las moléculas que forman las columnas. Cuanto más grandes son, más estable es el estado líquido cristalino.
«Los cristales líquidos discóticos que hemos sintetizado pueden desempeñar un papel importante en los dispositivos optoelectrónicos orgánicos y paneles solares», dijo Victor Belyaev, Doctor en Ciencias Técnicas, catedrático del Departamento de Mecánica y Mecatrónica de RUDN University.
Los resultados fueron publicados en la revista Journal of Molecular Liquids.
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