Novos cristais líquidos permitem transmissão direcionada de eletricidade

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/10/2019

Os cristais líquidos transmissores de eletricidade também são fotorresponsivos, o que significa que seu comportamento pode ser controlado com luz.
[Imagem: Natalie Tober/JGU]

Intermediários entre sólidos e líquidos

Líquido e sólido são estados físicos bem definidos - o que não significa que não possa haver estados intermediários.

Os cristais líquidos, por exemplo, são representativos de um desses estados intermediários - o termo "cristal" refere-se à estrutura cristalina típica dos sólidos, de forma que "cristal líquido" seria melhor grafado entre aspas, não fossem esses materiais tão comuns hoje em dia.

Enquanto as moléculas nos líquidos nadam aleatoriamente, as moléculas vizinhas nos cristais líquidos ficam alinhadas, como nas redes dos cristais regulares, mas o material ainda assim é líquido. Os cristais líquidos, portanto, não são realmente sólidos nem líquidos - eles fluem como um líquido e, no entanto, suas moléculas são agrupadas em pequenas unidades regularmente ordenadas.

A maior aplicação dos cristais líquidos está na tecnologia de imagens ópticas, como nas telas de TVs, celulares e calculadoras. Todos os dispositivos de LCD - sigla em inglês para "monitores de cristal líquido" - usam essas moléculas para deixar a luz passar, acendendo o píxel, ou impedindo a luz de passar, apagando o píxel.

Mas agora esses cristais líquidos estão adquirindo novas capacidades, com possibilidades de uso tão amplas que são até difíceis de prever.

Fios líquidos-cristalinos

A equipe do professor Heiner Detert, da Universidade Johannes Gutenberg em Mainz, na Alemanha, sintetizou cristais líquidos especiais que, em vez de manipular a luz, como nas telas, manipula a eletricidade, o que abre um campo totalmente novo de aplicações.

"Se você esfriar lentamente nossos materiais líquidos cristalinos, as moléculas se alinham em um processo de automontagem para formar colunas," explica Deter. "Podemos imaginar essas colunas como caixas de cerveja empilhadas umas em cima das outras. Mas o mais especial é que essas colunas conduzem energia elétrica ao longo de todo o seu comprimento".

Com essa capacidade, esses materiais podem funcionar como cabos de energia líquidos-cristalinos e orgânicos, permitindo a transmissão de eletricidade direcionada a componentes eletrônicos e circuitos específicos.

Além disso, enquanto a maioria dos materiais conduz cargas positivas, transportadas por lacunas, as novas moléculas de fato conduzem elétrons.

Uma vantagem adicional de um cabo de energia líquido-cristalino é que, se ele se romper, essa ruptura se curará por si só pelo próprio rearranjo do comportamento líquido do material.

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