I CRISTALLI LIQUIDI:
CARATTERISTICHE DI INTERESSE
Il grande interesse legato all’utilizzo di cristalli liquidi nelle moderne applicazioni tecnologiche è sostanzialmente dovuto al fatto che le proprietà macroscopiche dei cristalli stessi possono essere variate per mezzo di perturbazioni esterne. Per esempio le molecole dei cristalli liquidi sono fortemente influenzate dalla presenza di campi elettrici o magnetici, con i quali tendono ad allinearsi. Questi effetti sono ampiamente sfruttati nella fabbricazione di display LCD.
- Importante è il cosiddetto effetto di ancoraggio delle molecole dei cristalli liquidi a pareti di vetro opportunamente trattate: infatti è possibile trattare delle lastre di vetro in modo che quando esse entrano in contatto con delle molecole liquido-cristalline riescono ad indurre una orientazione preferenziale delle stesse in direzione parallela alla lastra stessa.
- Caratteristica fondamentale dei cristalli liquidi, in particolare delle mesofasi nematiche, è la loro birifrangenza. Vale a dire che la luce polarizzata lungo l’asse del direttore ha un indice di rifrazione diverso (e quindi viaggia nel materiale ad una velocità diversa) da quella polarizzata in direzione normale al direttore stesso. Un fascio di luce polarizzata in una qualsiasi altra direzione viene dunque scomposta nelle due componenti, che escono sfasate dal cristallo dando luogo ad una polarizzazione circolare (o ellittica). Questo fenomeno è di particolare importanza per la colorazione dei cristalli nei display. La configurazione prevede la collocazione di un cristallo liquido nematico tra due polarizzatori sfasati di 90°.
- I cristalli liquidi colesterici hanno la capacità di riflettere selettivamente le radiazioni con lunghezza d’onda pari alla lunghezza del passo dell’elica formata dal direttore delle molecole: questa caratteristica è ampiamente sfruttata per l’ottenimento di cristalli liquidi colorati.
- Il passo della struttura elicoidale formata dal direttore delle molecole di una mesofase colesterica è fortemente dipendente dalla temperatura e generalmente aumenta all’aumentare di essa. Quindi i cristalli liquidi colesterici manifestano la caratteristica di riflettere selettivamente radiazioni di frequenza tanto più bassa quanto più la temperatura sale. Per questo sono ampiamente utilizzati per la fabbricazione di termometri funzionanti a variazione di colore per le più svariate applicazioni (tipici quelli da applicare sulla pelle per determinare la temperatura corporea o i sensori utilizzati per individuare "falsi contatti" nei circuiti elettronici).