Los cristales líquidos son casi omnipresentes en nuestras vidas, están en pantallas de televisores, de tablets y, claro está, en nuestros dispositivos de telefonía móvil. Es tal su importancia en la vida cotidiana, que en el Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, cuentan con un laboratorio que estudia la ciencia detrás de estos materiales. “Trabajamos con el futuro de la tecnología y la ciencia dentro de estas paredes”, explica el académico Marcel Clerc.
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“Hemos analizado la respuesta de los materiales líquidos frente a cambios de temperatura. En este nuevo trabajo lo que explicamos es cómo este material –mezclado con un compuesto– muestra el surgimiento de remolinos localizados, algo así como una burbuja donde se puede guardar información”, indica.
Estas burbujas resultaron ser muy estables frente a cambios de temperatura, electromagnéticos y elásticos, por lo que en un futuro –y con más ciencia de por medio– podrían emplearse para crear microsistemas de almacenamiento basados en la naturaleza de los cristales líquidos. “En esta línea, nuestro trabajo podría ser de interés para las telecomunicaciones que necesiten almacenar información de una manera más eficiente para ser transportada sin perder datos”, complementa Sebastián Echeverría-Alar, estudiante del doctorado en ciencias mención Física de la U. de Chile.
La clave está en lo simple
Otra de las novedades de este estudio es su simplificación. “La importancia de nuestro trabajo es que fuimos capaces de identificar aquellos ingredientes principales que son responsables de la creación y destrucción de los vórtices localizados (torbellinos), es decir simplificamos la ciencia que nos antecede”, añade Gregorio González, investigador del Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne, en Francia.
Por otro lado, desde el punto de vista teórico, los científicos observaron que durante el experimento con los cristales líquidos presentaron intrigantes patrones ramificados tipo laberinto. “Los patrones de ramificación son un fenómeno robusto de la naturaleza, los observamos en las ramas y raíces de los árboles, nuestros tejidos, venas, arterias, entre muchos otros. Nuestro siguiente objetivo es entender este fenómeno desde el punto de vista de los cristales líquidos”, concluye Clerc, también investigador del Instituto MIRO. Lo anterior podría también contribuir a diferenciar cómo dicho mecanismo se manifiesta en sistemas no vivos y vivos, lo que podría ser útil en la discusión del origen de las formas en biología.
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El trabajo, que tardó un año en ser desarrollado, fue guiado por el profesor Clerc, quien propuso un modelo teórico para estudiar los vórtices localizados en cristales líquidos, junto a él Gregorio González-Cortés hizo las muestras de cristal líquido y realizó las mediciones experimentales; y Sebastián Echeverría-Alar realizó las simulaciones numéricas e hizo los cálculos para mostrar la estabilidad de los vórtices localizados. También contaron con la colaboración del Grupo de Cristales Líquidos de la Universidad de Concepción, quienes sintetizaron las muestras de cristales líquidos.
Los resultados de la investigación aparecieron en el artículo “Localized dissipative vortices in chiral nematic liquid crystal cells” en la revista Physical Review Research.
