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Materiais Avançados

Cristal líquido faz gotas de água parecerem gemas lapidadas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/02/2014

Cristal líquido faz gotas de água parecerem gemas lapidadas
Um novo tipo de cristal líquido faz gotas de água assumirem o formato de cristais lapidados - essas gemas líquidas deverão ter uso na área biomédica, como sensores de proteínas e outras moléculas.[Imagem: University of Pennsylvania]

Cristal líquido hidrofílico

Os cristais líquidos - aqueles das telas LCD - andam meio esquecidos depois do surgimento das telas de LED.

Mas esses materiais estão longe de perder sua importância tecnológica e econômica, graças à combinação que apresentam das propriedades ópticas dos sólidos cristalinos com as propriedades de fluidez dos líquidos.

Agora, acaba de ser descoberta uma classe de cristais líquidos que podem ser dissolvidos na água, ao contrário dos seus amigos usados nas telas, que são "oleosos" e, portanto, hidrofóbicos.

Eles foram batizados de cristais líquidos cromônicos liotrópicos, ou LCLC (lyotropic chromonic liquid crystals).

Joonwoo Jeong e Zoey Davidson, da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, afirmam que mais essa propriedade abre novos campos de uso para os cristais líquidos, incluindo as aplicações biomédicas, onde eles podem ser usados para assinalar visualmente a presença de proteínas ou outras moléculas específicas.

Cristal líquido faz gotas de água parecerem gemas lapidadas
Algumas das "gemas líquidas" vistas ao microscópio. [Imagem: University of Pennsylvania]

Gemas líquidas

Mas o mais interessante parece ocorrer quando os cristais líquidos são colocados em alta concentração no interior de gotículas de água muito pequenas.

Conforme sua concentração aumenta, as moléculas do cristal líquido começam a se empilhar, formando colunas que se organizam em estruturas muito similares à estrutura cristalina dos sólidos.

Isso altera o formato normalmente esférico das gotas de água, que passam a ter a forma de cristais lapidados, como as gemas usadas para fazer joias.

Os padrões físicos finais dependem das propriedades superficiais de cada "gema líquida".

Isso significa que o formato das gotículas "lapidadas" - a rigor, a posição das moléculas de cristal líquido no interior da gota de água - pode ser influenciado por moléculas que se aproximem externamente dessas gotículas.

"Essa propriedade dos LCLCs torna-os adequados para serem usados como sensores. Pequenas variações no nível molecular podem induzir alterações na estrutura do cristal líquido que são visíveis pelo microscópio," disse Arjun Yodh, membro da equipe.

Contudo, mesmo se não encontrar uso imediato, o experimento já produziu encanto nos físicos: "É espetacular ver a superfície da gota evoluindo. Eu nunca tinha visto uma gota de água assumir a forma de uma gema," disse Yodh.

Bibliografia:

Chiral symmetry breaking and surface faceting in chromonic liquid crystal droplets with giant elastic anisotropy
Joonwoo Jeong, Zoey S. Davidson, Peter J. Collings, Tom C. Lubensky, Arjun G. Yodh
Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: Published online
DOI: 10.1073/pnas.1315121111
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