26 June, 2022 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

El potencial del azobenceno y el cristal líquido

Por Felipe Sánchez Banda

Saltillo, Coahuila. (Agencia Informativa Conacyt).- En el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), científicos del Departamento de Materiales Avanzados desarrollan cristales líquidos con propiedades especiales, a partir de moléculas con estructura química innovadora.

La base de esta investigación es el uso del grupo azobenceno (C12H10N2) en cristales líquidos que, aunque ha sido empleado previamente en otros proyectos, los especialistas del CIQA buscan tomarlo como base para generar materiales con propiedades mejoradas y distintivas, con potencial aplicación en diversos sectores industriales y contribuir al progreso científico de Coahuila y México.

El potencial de los cristales líquidos

Dr. Damaso Navarro Rodriguez y Dra. Leticia Larios Lopez2Dr. Dámaso Navarro Rodríguez y Dra. Leticia Larios López.El término cristal líquido se utiliza para describir estados físicos intermedios entre un sólido cristalino y un líquido amorfo, y fue empleado por primera vez en 1890 por el científico Otto Lehmann, dos años después de su descubrimiento por parte del botánico Friedrich Reinitzer. Las moléculas en su estado líquido se autoorganizan espontáneamente formando estructuras moleculares periódicas y ordenadas, similares a los cristales. A estos estados intermedios también se les conoce como mesofases o fases líquido-cristalinas.

“Un cristal líquido es un material que se comporta o tiene propiedades de un cristal sólido pero, a la vez, tiene la propiedad de fluidez como un líquido”, explicó la doctora Leticia Larios López, investigadora titular del Departamento de Materiales Avanzados del CIQA.

Cada uno de los estados intermedios identificados como cristal líquido presenta un arreglo estructural característico definido por parámetros sencillos, relacionados con el orden en la posición y en la orientación de las moléculas.

“Una (propiedad) que es muy importante de los cristales líquidos es su autoorganización molecular, llamémosle así: las moléculas de cristal líquido tienden a alinearse una con otra por sí mismas, es una particularidad”, añadió la investigadora.

Los cristales líquidos (también conocidos como sistemas líquido-cristalinos) se clasifican en dos grupos: los termotrópicos y los liotrópicos. En los primeros, las fases líquido-cristalinas se desarrollan en función, únicamente, de los cambios de temperatura y están formados por un solo componente químico. Mientras que los sistemas liotrópicos son soluciones o mezclas de moléculas diferentes, donde las mesofases se desarrollan en función tanto de la concentración como de la temperatura del sistema, por ejemplo, una solución de jabón y agua.

El valor agregado del grupo azobenceno

Los científicos del CIQA, con 30 años de experiencia en el área, señalaron que el objetivo del proyecto es desarrollar materiales de tipo cristal líquido que presenten propiedades distintivas. Esta investigación es financiada a través del fondo de la Convocatoria de Investigación Básica SEP-Conacyt 2015.

“Lo que nosotros buscamos es desarrollar moléculas con una estructura química novedosa, diferente a la que ya existe en la literatura. Se han reportado decenas y decenas de moléculas que tienen el grupo azobenceno, y lo que buscamos es desarrollar moléculas similares pero que presenten propiedades mejores. Para eso diseñamos moléculas y las sintetizamos en nuestros laboratorios”, detalló el doctor Dámaso Navarro Rodríguez, investigador titular del Departamento de Materiales Avanzados del CIQA.

En el estudio de cristales líquidos deben analizarse sus propiedades térmicas, ya que las propiedades del cristal líquido se desarrollan en función de la temperatura. En el caso del azobenceno, también se tienen que estudiar las propiedades ópticas, debido a que se busca una respuesta a la luz.

“En sí, se trata de desarrollar materiales que presenten propiedades de cristal líquido y que, a la vez, sean fotoactivos, que sean fotosensibles. Es decir, cuando haya un haz de luz, esos materiales cambien su conformación y, por lo tanto, cambien sus propiedades”, puntualizó el doctor Navarro Rodríguez.

Los especialistas indicaron que pretenden desarrollar materiales con características especiales, particularmente con propiedades térmicas y ópticas/fotosensibles.

azo rec1 9517Fuente: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España.
rec1 9517
“El interés que hemos tenido en los cristales líquidos de tipo azobenceno viene precisamente de las propiedades únicas del grupo azobenceno, como el cambio en su forma cuando es sometido a un estímulo luminoso”, especificó la investigadora Larios López.

De acuerdo con los especialistas, las moléculas que contienen grupos azobenceno pueden exhibir propiedades ópticas como birrefringencia y dicroísmo fotoinducidos, para diversas aplicaciones potenciales.

La birrefringencia consiste en el desdoblamiento de un rayo de luz en dos haces linealmente polarizados y perpendiculares entre sí, cuando este atraviesa un material anisotrópico, que posee dos índices de refracción diferentes. En tanto, el dicroísmo es la diferencia en los coeficientes de absorción de las ondas de luz que presenta un material anisotrópico.

“En el grupo de trabajo diseñamos estructuras moleculares de tipo azobenceno, diferentes a las usualmente reportadas en la literatura, y nosotros vamos buscando que la forma de la molécula mejore las propiedades del cristal líquido y, por lo tanto, sus propiedades finales”, destacó la doctora Larios López.

Con este proyecto, los científicos buscan desarrollar cristales líquidos que respondan a la luz, a través de un movimiento molecular de todo el material. Esto podría propiciar una serie de aplicaciones para diversos sectores productivos.

“Puede aplicarse en la industria óptica, industria electrónica, industria de los dispositivos ópticos, etcétera. Puede tener aplicaciones en materiales fotoactuadores, es decir, materiales que se deforman, se contraen o expanden en función de la luz que reciben. Esa expansión o contracción puede ser utilizada para el desarrollo de sensores fotomecánicos”, detalló el científico Navarro Rodríguez.

Actualmente, los cristales líquidos tienen diferentes aplicaciones. Por ejemplo, los cristales líquidos que cambian de color con la temperatura son empleados en algunos termómetros, aquellos que responden a un campo eléctrico son base del funcionamiento de pantallas planas de televisión, computadoras, juegos electrónicos, entre otros. Otros cristales líquidos también se utilizan en la industria de los detergentes, cosmética, automotriz, etcétera.

La especialista Larios López aclaró que el grupo de trabajo ha estudiado ciencia básica sobre el tema con orientación a la industria electrónica y óptica. Sin embargo, los cristales líquidos con grupo azobenceno pueden tener otras aplicaciones en áreas como biomedicina, dispositivos fotoaccionados y térmicamente deformables, robótica, entre otras áreas. En este sentido, los científicos del CIQA también han incursionado en el desarrollo de materiales elastómeros líquido-cristalinos (LCE, por sus siglas en inglés), con potencial aplicación en válvulas para microfluidos, músculos artificiales, micromecánica para motores termoaccionados o fotoaccionados, entre otros.

“(Desarrollamos) materiales de tipo elastómeros líquidos-cristalinos que son materiales que tienen la capacidad de cambiar de forma de manera reversible cuando se utiliza un estímulo térmico o lumínico”, comentó la investigadora Larios López.

Los científicos del CIQA dejan la invitación abierta a cualquier colega y/o estudiante que desee trabajar y colaborar en el desarrollo del tema de cristales líquidos en el país.

“Tenemos espacio en nuestras instalaciones para recibir colegas profesionistas con deseos de desarrollarse en el área, también tenemos equipo muy especializado, infraestructura para caracterizar y estudiar los cristales líquidos. En nuestro grupo preparamos profesionistas de licenciatura y posgrado que también nos enriquecen, tenemos un grupo consolidado y que sigue creciendo”, añadió la doctora Larios López.

Comparte tu opinión sobre este artículo

Comentarios

Related Posts

Investigador de la FCE diseña amplificador de voltaje que ahorra energía en aparatos electrónicos

14 julio, 2017

14 julio, 2017

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx El invento ya cuenta con la patente otorgada...

Biomimética: innovación inspirada en el desierto

10 julio, 2017

10 julio, 2017

Por Felipe Sánchez Saltillo, Coahuila. (Agencia Informativa Conacyt).- Científicos del Departamento de Materiales Avanzados del Centro de Investigación en Química...

Crean dispositivo que escanea espacios en 360° para generar planos 2D y 3D en 15 minutos

16 abril, 2018

16 abril, 2018

Exitoso desarrollo de emprendedores mexicanos para la industria de la construcción que reduce tiempos y costos Un dispositivo portátil en...

Jóvenes desarrollan láminas para casa habitación a partir del plátano

23 marzo, 2016

23 marzo, 2016

AUTOR: [email protected] FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT   Ciudad de México. 17 de marzo de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- LAMBIO es el nombre del...

Inicia 10a Jornada Nacional de Innovación y Competitividad

27 septiembre, 2018

27 septiembre, 2018

Por Ricardo Capilla Vilchis Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- Con presencia de diversas instituciones de investigación científica, se llevó a...

“Sin investigación no hay innovación”: Ramsés Miramontes

11 abril, 2017

11 abril, 2017

Por Amelia Gutiérrez Solís Colima, Colima.  (Agencia Informativa Conacyt).- Ramsés Miramontes Meza, Premio Estatal de la Juventud 2015, se desempeña...

Crean alumnos del politecnico bioplástico a base de cáscara de papa

23 septiembre, 2018

23 septiembre, 2018

Un plástico convencional tarda en degradarse de 500 hasta mil años, el desarrollo politécnico de 4 a 5 meses En...

Crean nuevo Monitor de Sequía Multivariado en México

5 julio, 2017

5 julio, 2017

Por Génesis Gatica Porcayo Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- El Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de...

Tecnología para evaluar riesgo de caídas en adultos mayores

27 agosto, 2018

27 agosto, 2018

Por Armando Bonilla Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- Una aplicación para dispositivos móviles (app) que permitirá evaluar el nivel...

Será 2017 un año de retos para la ciencia y tecnología

9 octubre, 2016

9 octubre, 2016

Ciudad de México. 9 de septiembre de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).-  En el marco de la presentación del informe de labores...

Biopsias líquidas, el futuro de la detección en el cáncer de mama

25 octubre, 2016

25 octubre, 2016

Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el cáncer de mama es el más...

Transfiere Centro Conacyt tecnológica a granjas de Vietnam para explotación de camarón

13 abril, 2016

13 abril, 2016

FUENTE: AGENCIA ID El proyecto dio pie a la creación de un consorcio franco-mexicano El desarrollo de una serie de técnicas...

Formalizan apertura de la doceava incubadora de empresas InnovaUNAM

8 enero, 2019

8 enero, 2019

Con el fin de brindar la oferta formativa más amplia y competitiva para fomentar el diseño de un modelo de...

Obtiene UAEM patente de aparato de ortopedia maxilodental

6 febrero, 2017

6 febrero, 2017

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MORELOS Dirección de Comunicación Institucional Boletín de prensa No. 1552 Ciudad Universitaria, 20 de enero...

Desarrollan científicos mexicanos material poroso que absorbe impactos en caso de accidente automovilístico.

6 julio, 2016

6 julio, 2016

La tecnología fue aplicada en un nuevo vehículo prototipo mexicano. La industria automotriz en México se encuentra en constante crecimiento....