Nuestro cuerpo es un cristal... líquido


Probablemente sepas que el mayor volumen de nuestro cuerpo es agua. Un recién nacido tiene hasta el 75% en su nacimiento, y de adultos el nivel se queda en torno al 65%. Pero lo que seguramente no sabes es que ese agua es, en su mayoría, cristal líquido. Funciona como el cristal de los displays de nuestros relojes (y de hecho una de las formas en las que se presenta el cristal líquido se llama colestérica, ya que está presente en el colesterol, y uno de los primeros descubridores - Friedrich Reinitzer - de este tipo de estados líquidos lo hizo gracias al colesterol de zanahoria, siendo difundido su trabajo en 1888). Las membranas de nuestras células tienen el tipo liotrópico, y este tipo de cristales líquidos biológicos son muy abundantes en los seres vivos, y también en los productos generados por éstos, como las telas de las arañas, formadas también por una forma especial de cristales líquidos.

Ahora bien, no hay que confundir el cristal líquido con el cristal de cuarzo. Mucha gente tiende a hacerlo, y hay muchos términos incorrectos que se refieren al display LCD como "de cristal de cuarzo", "cristal de cuarzo líquido" o incluso "display de cuarzo", lo que es totalmente erróneo. Una cosa es el cristal de cuarzo incorporado en el oscilador de cuarzo (que vibra ante la presencia de un campo eléctrico), y otra muy diferente son los cristales líquidos del display LCD.




Los cristales líquidos de cuarzo pueden ser de tres tipos: nemáticos, esméticos y colestéricos. Su composición es muy variada, existen derivados de la naftalina, aunque hay innumerables fórmulas para mezclar en diferentes sustratos y obtener resultados diversos, dichas fórmulas son exclusivas a cada fabricante, y cuyo fin es perseguir determinada resistencia a las bajas temperaturas, contraste o capacidad de cambio. Sus fórmulas químicas son bastante complejas y no nos dirán nada -a no ser que seamos químicos-. Por ejemplo, una de las usadas por Casio para sus cristales nemáticos es la siguiente:

1-n-hexyl-4-cyclohexyl-benzene, 1-n-butyl-4-cyclohexyl-benzene, 1-methyl-4-(4-n-butyl-cyclohexyl)-benzene, 1-ethyl-4-(4-n-butyl-cyclohexyl)-benzene, 1-n-propyl-(4-n-propyl-cyclohexyl)-benzene, 1-ethyl-4-(4-n-propyl-cyclohexyl)-benzene or (4-n-butyl-cyclohexyl)-benzene.


Muchos fabricantes usan fórmulas de uso genérico para la producción de sus cristales, como la desarrollada por Hitachi a principios de los años ochenta:

trans-4-n-propyl-(4-ethylphenyl)-cyclohexane, trans-4-n-pentyl-(4-cyanophenyl)-cyclohexane, trans-4-n-pentyl-(4'-ethylbiphenyl-4)-cyclohexane, trans-4-n-pentyl-(4'-cyanobiphenyl-4)-cyclohexane, 4-n-propylphenyl-4-(trans-4-n-propylcyclohexyl) benzoate, and 4-(trans-4-n-pentylcyclohexyl)-4'-(trans-4-n-propylcyclohexyl)-biphenyl.

Traduciendo algunos de sus compuestos puede que nos resulte más familiar conocer las sustancias químicas que se usan:
ethylphenyl (etilfeniléter), cyclohexane (ciclohexano), cyanobiphenyl (cianobi-fenil)...


Respecto a la cantidad de cristal líquido presente en un reloj, ésta es muy reducida, ínfima, ya que estamos hablando de un espacio de micras de grosor, y tengamos en cuenta que los depósitos de cristal líquido se encuentran inmersos entre dos bloques de cristal (cuando ambos cristales son transparentes estamos hablando de un LCD transmitivo, cuando uno de los cristales es espejado estamos hablando de un LCD reflectivo), que incorporan sustrato de óxido de indio, que es transparente, y es donde están grabados los dígitos que contienen el propio cristal (segmentos o matrices, en el caso de los relojes digitales LCD convencionales). Este sustrato es el que transmite la electricidad y ordena realmente posicionarse a los trazos de cristales líquidos, sin él las pantallas de LCD serían opacas y no podríamos ver a su través. Es decir, y aunque parezca curioso, lo que vemos cuando consultamos un reloj digital es el entramado interno del paso de dos corrientes eléctricas. Estamos viendo "a través" de esas corrientes. Las pantallas LCD podrían ser de dos capas de cualquier otro tipo de electrodo -por ejemplo, de metal-, pero no veríamos lo que ocurre en su interior, no veríamos los cristales "ordenarse". El óxido de indio puede llegar a ser sustituido por grafeno (un material compuesto de carbono), aunque actualmente no hay dispositivos para consumo con pantallas de grafeno.


| Redacción: Zona Casio

5 comentarios:

  1. "Ahora bien, no hay que confundir el cristal líquido con el cristal de cuarzo"......y acto seguido ponéis:

    "Los cristales de cuarzo pueden ser de tres tipos: nemáticos, esméticos y colestéricos"

    Joder.....

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  2. Muy buen artículo, muy didáctico.

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  3. Pues sí, eso demuestra lo fácil que es meter la pata, perdón por el error, ya está solucionado. ¡Gracias!

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  4. Coincido con CNNMotor, pero además de buen artículo y didáctico, yo añadiría que también es interesante, son cosas que hoy día vemos a diario en multitud de aparatos, y vale la pena saber algo del tema.

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  5. Me ha encantado. Reconozco que al principio del artículo yo mismo me decía, bueno, esto ya lo se, así que léelo y ya está

    Sin embargo, y fórmulas de química orgánica a parte, me ha resultado muy interesante algo que no sabía, que hay displays de LCD reflectivo, pensé que todos eran lo que ahora se que se llama transmitivo.

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