Abstract

La tecnología de cristales líquidos (TCL) está presente en muchos de los dispositivos de uso cotidiano, por ejemplo, los dígitos del panel de control de la lavadora o los números en el ascensor. Dispositivos simples pero eficientes que dominan el mercado de las pantallas planas de alta definición y que genera más de 400 billones de dólares al año. Todas las TCL dependen de algunas características básicas: de las propiedades del material líquido cristalino que las constituye (diseño molecular) y de la orientación preferencial y grados de libertad de las moléculas (procesamiento). En aplicaciones electroópticas los CL son utilizados para modificar la respuesta óptica del medio, a través de su anisotropía. Durante la última década, los vórtices ópticos (defectos en la organización orientacional de los cristales líquidos) han despertado gran interés científico-tecnológico debido a que la interacción entre la luz y la materia se vuelve reconfigurable y ópticamente direccionable (propiedades). El dominio de éstas características es fundamental en TCL, por ejemplo, en el tratamiento de imágenes astronómicas (Coronografía). La siguiente propuesta se basa en tres pilares fundamentales de la ciencia e ingeniería de los materiales: el diseño, el estudio de las propiedades y el procesamiento del material (ver figura A). El objetivo de éstos nuevos materiales es generar, interaccionar o modificar vórtices ópticos para tecnología de cristales líquidos. De acuerdo a estas características, el diseño de estos nuevos materiales líquido cristalinos se basará en moléculas Curcuminoides las cuales se les modificará la anisotropía geométrica y de polarizabilidad, requisitos esenciales para adquirir el comportamiento líquido cristalino. Además, se le incorporarán grupos funcionales (metacrilato) en posiciones estratégicas que contribuirán en la etapa de procesamiento. Las propiedades de éstos nuevos materiales se estudiarán con el objetivo de determinar su comportamiento como líquido cristalino y, para optimizar las condiciones necesarias para generar, modificar o modular la formación de vórtices ópticos. De igual forma, se correlacionará la dependencia de las propiedades ópticas de los materiales con estímulos externos (luz, campo eléctrico y temperatura). Finalmente, los nuevos materiales líquido cristalinos serán expuestos a un proceso de fotopolimerización dentro de un dispositivo capaz de orientar las moléculas (homogénamente u homeotropamente) de manera de generar nuevos materiales Poliméricos Inteligentes Anisótropos (PIA). Esto se llevará a cabo por medio de la combinación adecuada de materiales Dipolimerizables (MD) con materiales monopolimerizables (MM) y/o materiales funcionales (MF), los cuales darán lugar a películas poliméricas con diferentes propiedades ópticas y mecánicas. Esta propuesta corresponde a una investigación interdisciplinaria, novedosa y de alto impacto tecnológico, donde el diseño molecular se correlaciona con las propiedades y éstas a su vez por medio de un procesamiento adecuado pueden ser conservadas parcial o totalmente en un solo material. La configuración anisótropa del material y la interacción con estímulos externos harán de estos nuevos materiales potenciales candidatos para mejorar o modificar tecnologías de CL actuales o futuras.