4 October, 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

Mexicano crea en el MIT nuevas terapia para tratar la insuficiencia cardiaca

20 septiembre, 2016

20 septiembre, 2016

Es una estructura milimétrica 20 mil veces más pequeñas que una célula, por el cual fue reconocido por el premio...

Mexicana crea en la Gran Bretaña cerámicas que convierten el calor en energía eléctrica

8 febrero, 2016

8 febrero, 2016

Por Agencia ID * Diana Talía Álvarez Ruiz, originaria de Chiapas, moldea la composición química del material y el proceso...

Mexicano recibe premio por eliminar uso de grasas trans de los alimentos

29 junio, 2017

29 junio, 2017

Por Amapola Nava Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- Las enfermedades cardiovasculares y la diabetes tipo 2 afectan gravemente a...

En México, viable el primer banco de leche humana en polvo del mundo

14 agosto, 2016

14 agosto, 2016

FUENTE: AGENCIA ID Implementaría un método ideado en la U de G que mantienen en 90 por ciento las propiedades...

Desarrollan pasteurizador para pulpa de mango de bajo costo

12 julio, 2016

12 julio, 2016

AUTOR: Jorge Armando Bonilla FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- Luego de participar en una incubadora de negocios,...

RobotiX Faire, la exitosa ruta educativa en robótica

19 julio, 2018

19 julio, 2018

Por Mercedes López Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- El auge e interés por la robótica ha llevado a RobotiX a emprender...

Nuevas herramientas moleculares para detectar cáncer de mama

13 junio, 2017

13 junio, 2017

Por Carmen Báez Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- En la Unidad de Investigación Clínica Toxicológica del Hospital Juárez de...

Extraen colágeno de piel de borrego y lo utilizan en producto de uso cosmético

23 diciembre, 2016

23 diciembre, 2016

Es una crema con 99 por ciento de pureza, hidratante, regenerativa y nutritiva. Útil también para pacientes con diabetes por...

Iniciativa gratuita enseña a programar páginas web

11 enero, 2018

11 enero, 2018

Instruye las bases de HTML, JavaScript y CSS Jóvenes, educadores e instituciones podrán aprender a programar páginas web a través...

Estudiantes diseñan cartera inteligente

6 mayo, 2016

6 mayo, 2016

AUTOR: Rosa María Domínguez FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Cuernavaca, Morelos. (Agencia Informativa Conacyt).- Dos estudiantes morelenses desarrollaron una cartera inteligente para mujeres. Este...

Interfaz ciencia-política: hacia un modelo de comunicación

15 noviembre, 2016

15 noviembre, 2016

Ensenada, Baja California.  (Agencia Informativa Conacyt).- Construir un modelo de comunicación que permita vincular los resultados de investigaciones científicas con la...

Descubre el laboratorio capaz de realizar más de 10 mil análisis ambientales y genómicos

1 julio, 2017

1 julio, 2017

Por Armando Bonilla Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- Surgido gracias a una aportación conjunta entre el Consejo Nacional de...

Abierta convocatoria de Cooperación Birregional, Unión Europea-Latinoamérica y el Caribe

9 marzo, 2016

9 marzo, 2016

  AUTOR: Mercedes López   FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT   Ciudad de México. 4 de marzo de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- En...

Desarrollarán electrocardiógrafo para clínicas rurales

7 julio, 2017

7 julio, 2017

Por Felipe Sánchez Banda Saltillo, Coahuila.  (Agencia Informativa Conacyt).- Científicos de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM) de la...

¿Es posible que un robot nos provoque lo mismo que un actor en escena?

23 mayo, 2017

23 mayo, 2017

Boletín de prensa no.246 Ciudad de México, 20 de mayo de 2017 ¿Es posible que un robot nos provoque  lo mismo que...