Pesquisadores da Universidade do Colorado em Boulder, nos Estados Unidos, descobriram um novo estado de cristal líquido que pode propiciar o desenvolvimento de um “novo universo de materiais”. Trata-se da forma ‘nemática ferroelétrica’, em que as moléculas do cristal são distribuídas em filamentos e apontam para uma direção uniforme.

O modelo foi proposto há mais de 100 anos por dois cientistas ganhadores do prêmio Nobel, Peter Debye e Max Born. Porém, até agora, pesquisadores tinham observado esse padrão somente em cristais sólidos.

Já os cristais líquidos nemáticos são objetos de estudo de pesquisa desde 1970. Eles apresentam uma mistura de características de compostos fluidos e sólidos, que conferem a capacidade de controlar a luz. Engenheiros empregam esses recursos para produzir monitores de LCD de notebooks, televisores e celulares.

Os líquidos nemáticos são compostos de moléculas em forma de bastão, que apresentam uma carga positiva em uma extremidade e uma carga negativa na outra. Substâncias desse tipo têm uma variedade de moléculas, parte delas aponta para a esquerda e outra parte para a direita.

A grande contribuição dos cientistas da Universidade de Colorado em Boulder foi ter produzido um cristal líquido, que além de nemático, é ferroelétrico e as moléculas apontam para uma mesma direção, um conceito conhecido como ordenação polar.

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Cores dos cristais líquidos nemáticos ferroelétricos em visualização por microscópio. Imagem: SMRC

O experimento

Os pesquisadores chegaram ao composto inédito a partir de experimentos com uma molécula orgânica chamada RM734. Ao submeterem a molécula a um campo elétrico de intensidade baixa, os estudiosos identificaram o surgimento de cores nas margens do componente que continha o cristal líquido. “Isso confirmou que essa fase era, de fato, um fluido nemático ferroelétrico”, disse Noel Clark, professor de física e líder da equipe de pesquisa, em comunicado.

Em seguida, foi executada uma inspeção minuciosa das moléculas, na qual cientistas detectaram que elas estavam alinhadas, com quase todas apontando na mesma direção. Para o coautor da pesquisa Matt Glaser, a fase nemática ferroelétrica do cristal líquido “abre uma porta para um novo universo de materiais”, que pode promover novos tipos de monitores e componentes para computadores.

Fonte: New Atlas