Il termine cristalli liquidi contiene in se una contraddizione, poiché con il termine “cristalli” normalmente si pensa a sostanze solide, mentre il termine liquidi nega tale caratteristica. Essi sono una via di mezzo tra un solido e un liquido. In effetti essi si trovano in una particolare fase della materia aggregata che è detta mesofase o fase di mezzo.

I cristalli liquidi nematici (CLN) sono sostanze chimiche le cui molecole hanno una forma allungata e possono organizzarsi in una speciale fase chiamata mesofase nematica in cui tutte le molecole tendono ad allinearsi nella stessa direzione. Un campo elettrico può modificare il loro allineamento e tale effetto può essere ottenuto anche per mezzo di un campo magnetico, essendo i CLN sostanze diamagnetiche.

In generale i cristalli liquidi nematici hanno simmetria monoassiale, ma già nel 1970 il Dott. Marvin Freiser dell'IBM aveva predetto che alcune molecole di cristallo liquido piane avrebbero potuto avere una fase “nematica bi-assiale” nella quale entrambi i lati delle molecole sarebbero stati allineati. Ora due squadre di ricercatori hanno collaborato per questa ricerca ed il loro lavoro potrà rivoluzionare i quadri a cristalli liquidi (LCDs), in quanto hanno fornito la prova inequivocabile dell'esistenza della fase a cristalli liquidi nematica biassiale.

Una squadra di chimici, condotta dal professor Edward T. Samulski, dell'Università del North Carolina di Chapel Hill, ha osservato la fase nei derivati del oxadiazole usando la microscopia chiara polarizzata. In questa fase, le molecole sarebbero allineate sia per le facce piatte sia per la lunghezza. Nel lavoro di collaborazione, una squadra diretta dal professor Satyendra Kumar di fisica della Kent State University dell'Ohio, ha notato che nei modelle esaminati le molecole si sono allineate lungo due fasce proiettando i raggi X attraverso il cristallo liquido ed esaminando i modelli di diffrazione risultanti.

Nella stessa edizione, conferma la natura biassiale della fase di LC; il suo gruppo aveva fornito la prova preliminare della natura biassiale di questa fase nematica nel 2000. Attualmente, le fasi nematiche biassiali dei derivati del oxadiazole si sono osservate soltanto alle temperature vicino a °C 200. questo livello supplementare di complessità è particolarmente emozionante perché si pensa che possa aprire nuovi campi della fisica fondamentale e risponda a molte domande sulla fase nematica biassiale.

Samulski ha precisato che molte migliaia del LCS nematico conosciuto possono esibire teoricamente una fase nematica biassiale. Tuttavia, Samulski sta continuando a studiare se la fase nematica biassiale può essere stabilizzata in una gamma di temperature utile, preferibilmente temperatura ambiente. Questi studi sono stati pubblicati dalla rivista “Physical Review Letters”.

Istituzioni scientifiche citate nell'articolo:

IBM Research

University of North Carolina at Chapel Hill

Kent State University

Donata Allegri
E-mail: donata.allegri@ecplanet.com
Sito personale: Crocevia