Cristal líquido que se dobla en dos direcciones ✎ exprés
A 359,8 K (unos 87 °C), una sustancia de moléculas curvadas, similares a bananas, pasa a una fase de cristal líquido donde las moléculas se agrupan en capas. Pero a diferencia de las capas habituales, donde todos los 'plátanos' yacen igual, aquí se inclinan en dos direcciones a la vez: como los huesos en un frasco de mermelada de cerezas, que pueden mirar tanto hacia arriba como hacia un lado. Este estado se denomina esméctico-A biaxial.
La verificación por tres métodos mostró: la luz polarizada en el microscopio dibuja patrones característicos con defectos ±1/2 y ±1, los rayos X confirman la estratificación sin polarización eléctrica de las capas, y la corriente al invertir la polaridad no da un pico. Por tanto, las capas no están cargadas: es una biaxialidad puramente geométrica.
El campo eléctrico actúa sobre este cristal de manera inesperada: en una celda plana cambia la transmisión de luz sin reestructurar las capas. Esto se asemeja a una persiana que gira sus lamas sin mover el marco. Tal comportamiento promete conmutadores ópticos rápidos y pantallas con menor consumo energético.
La espectroscopía dieléctrica reveló una relajación de tipo Debye: las moléculas giran en su lugar, como la aguja de una brújula, con un tiempo característico que crece al enfriarse según la ley de Arrhenius, como la miel que se espesa con el frío.
Los cristales líquidos biaxiales se buscaron durante décadas, pero las muestras estables son raras. Este caso es notable porque la fase existe en un amplio rango de temperaturas y no requiere química complicada. Quizás estos materiales aparezcan en moduladores ópticos de nueva generación.
El esméctico-A biaxial se predijo ya en la década de 1970, pero solo se logró encontrar en forma pura en los últimos años. Las moléculas curvadas, como bananas, resultaron ser candidatas ideales.
En 'Star Trek', los cristales líquidos se usan en pantallas y hologramas. Las fases biaxiales podrían hacer tales pantallas más brillantes y rápidas.