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Materiais Avançados

Cristais líquidos guiam moléculas em processo de auto-organização

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/07/2012

Cristais líquidos guiam moléculas em processo de auto-organização
Cada pequeno disco ilustra dados reais das gotas em nanoescala, contendo cristais líquidos, água e surfactantes (moléculas que baixam a tensão superficial de líquidos). Os diferentes padrões mostram como os surfactantes se auto-organizam à medida que interagem com as moléculas de cristal líquido.
[Imagem: Juan de Pablo]

Guia de moléculas

Os cristais líquidos são conhecidos há décadas, mas só fizeram sucesso mais recentemente, quando engenheiros descobriram como usá-los para construir telas planas, as chamadas telas de cristal líquido, ou LCD ("Liquid Crystal Display").

Embora os LEDs já os tenham suplantado nas telas topo de linha, os cristais líquidos estão longe de terem mostrado todas as suas facetas.

Jose Moreno-Razo e seus colegas das universidades Wisconsin-Madison (EUA) e Metropolitana-Iztapalapa (México) demonstraram agora que os cristais líquidos podem servir como condutores de outras moléculas.

Controlados com a precisão adequada, eles podem ser usados para orientar essas moléculas a se organizar de forma a criar estruturas sintéticas com propriedades inéditas, não encontradas na natureza.

"De um ponto de vista prático, quando chegamos em escalas muito pequenas, torna-se incrivelmente difícil controlar a estrutura dos materiais. Mas aqui nós demonstramos que é possível usar os cristais líquidos para criar espontaneamente morfologias em nanoescala," diz o Dr. Juan de Pablo, orientador do estudo.

De baixo para cima

Como seu nome indica, os cristais líquidos têm a ordem de um sólido, mas fluem como um líquido.

Cristais líquidos guiam moléculas em processo de auto-organização
As possibilidades de uso da técnica são inumeráveis.
[Imagem: Moreno-Razo et al./Nature]

O que a equipe do Dr. Pablo descobriu é que, postas no interior de gotas com outras moléculas, basta alterar a temperatura para que eles levem as moléculas confinadas nas gotas a se organizarem em nanodomínios.

Sem o cristal líquido nas gotículas, as moléculas adotam uma distribuição homogênea. Basta acrescentar o cristal líquido para que emerja uma estrutura bem ordenada.

Os pesquisadores desenvolveram um sistema que permite calcular as interações para guiar o processo, levando a estruturas que se constroem "de baixo para cima", tornando possível alcançar uma precisão que não pode ser obtida pelas técnicas tradicionais de Miniaturização, ou "de cima para baixo".

Os pesquisadores sugerem que a técnica seja usada para construir materiais partindo de blocos fundamentais de DNA, permitindo a construção de detectores de materiais biológicos.

Bibliografia:

Artigo: Liquid-crystal-mediated self-assembly at nanodroplet interfaces
Autores: J. A. Moreno-Razo, E. J. Sambriski, N. L. Abbott, J. P. Hernández-Ortiz, J. J. de Pablo
Revista: Nature
Vol.: 485, 86–89
DOI: 10.1038/nature11084






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