Di che sostanza sono composti i cristalli liquidi? Come funzionano i display LCD?

1. Introduzione

2. Le
mesofasi

3. I
mesogeni


4. Caratteristiche
di interesse

5. I
display LCD


1. Introduzione

La scoperta delle proprietà
liquido-cristalline possedute da alcuni composti organici
va fatta risalire agli ultimi anni del secolo scorso,
grazie agli studi del botanico austriaco Reinitzer.
Mentre maneggiava il benzoato di colesterile, infatti,
egli si rese conto che la sostanza pareva presentare due
distinti punti di fusione, con formazione dapprima di una
fase liquida piuttosto opalescente che successivamente
diventava perfettamente limpida a più alta temperatura.
Si ritenne quindi che lo stato intermedio non fosse altro
che una nuova fase della materia ove, in condizioni di
fluidità tipiche dello stato liquido, vi fosse un grado
di ordine molecolare che ricordava in qualche modo quello
dei solidi cristallini. Proprio a causa delle
caratteristiche intermedie tra quelle dei liquidi
isotropi e quelle dei cristalli la nuova fase venne
denominata liquido-cristallina. Di seguito sono
schematizzate le differenze tra la fase cristallina, la
fase liquida e la fase liquido-cristallina intermedia. In
un solido cristallino le molecole mostrano un alto grado
di ordine sia posizionale che orientazionale, con
pochissimi gradi di libertà traslazionali. In un liquido
isotropo, al contrario, le molecole non hanno alcun
ordine particolare e possiedono ampia libertà di
movimento. Le molecole di un cristallo liquido si
collocano in posizione intermedia, conservando una certa
libertà traslazionale pur con la tendenza ad assumere
posizioni ed orientazioni preferenziali.

Come è facile intuire, a causa di queste
particolarità i cristalli liquidi manifestano proprietà
uniche che sono state di recente oggetto di numerosi
studi da parte dei ricercatori. Principalmente l’
anisotropia che deriva dalla preferenziale orientazione
delle molecole dei cristalli liquidi ne rende possibile
l’ utilizzo in numerose applicazioni commerciali; i
display LCD sono solo un esempio di queste tecnologie.