As pesquisas científicas nunca param. Mas elas também podem não ser rápidas, e algumas nem mesmo chegarem a um resultado. Felizmente, esse não foi o caso de uma proposta feita nos anos 1910.

Nessa época, uma fase líquida foi proposta e ela consegui ser finalmente realizada. Os cientistas usaram um composto de cristal líquido e descobriram uma nova fase chamada “nematic ferroelétrica”, que poderia abrir uma nova classe de materiais e avanços tecnológicos.

O cristal líquido tem muitas fases, mas uma das mais comuns é a fase nemática. Essa fase é a que permite a existência da tecnologia de display de cristal líquido. Por essa razão é de se entender o motivo de os cientistas estarem interessados nela.

As fases são definidas pela maneira como as moléculas se comportam dentro do material. O composto de cristal líquido é composto por moléculas orgânicas em forma de bastão. Elas têm extremidades carregadas tanto positiva como negativamente, como imãs de barra bastante minúsculos.

Fase

Em uma fase nemática, as moléculas são dividas em duas metades cada uma apontando para um lado de uma forma mais ou menos aleatória. E na década de 1910, os físicos Peter Debye e Max Born propuseram um cenário diferente para esse arranjo molecular.

Eles publicaram dois trabalhos, um em 1912 e outro em 1916.Neles eles diziam ser possível projetar um cristal líquido de forma que as moléculas entrassem em um estado de ordem polar. Nesse estado significa que devem existir manchas claras onde os pólos de todas as moléculas são orientadas na mesma direção. E a direção pode ser mudada através de uma aplicação de campos elétricos externos

Essa propriedade é vista e já foi bastante documentada em cristais sólidos. Ela é chamada de ferroeletricidade por ser parecida com o ferromagnetismo. E esse mesmo comportamento foi sugerido no cristal líquido nemático, mas permanecia ilusório.

Estudo

E em 2017, uma equipe de físicos disse que tinha desenvolvido uma molécula nova orgânica na forma de um bastonete que poderia ser útil para o cristal líquido. Ele era o composto RM734. E em outros estudos, ele exibiu alguns comportamentos incomuns.

Por mais que o RM734 tenha se comportado como uma fase convencional do cristal líquido nemático, nas temperaturas altas, o comportamento dele era mais comum quando as temperaturas eram baixas. Essa orientação molecular foi observada se deformando em um arranjo de dispersão.

Nesse ponto que a nova pesquisa entra. Os físicos da Universidade do Colorado se intrigaram com o comportamento estranho. E então, quiseram observar mais de perto.

Eles observaram o RM734 sob um microscópio de luz polarizada e então aplicaram um campo elétrico fraco para tentar induzir a fase nemática de espalhamento.

O que eles esperavam acontecer não aconteceu. Mas manchas de cores brilhantes nas bordas da célula que tinha o cristal líquido RM734 foram observadas.

“Foi como conectar uma lâmpada à tensão para testá-la, mas encontrar os fios do soquete e da conexão brilhando muito mais”, disse o físico Noel Clark.

Resultado

Depois desse resultado outros testes foram feitos e eles mostraram que essa fase do RM734 era entre 100 e mil vezes mais responsiva aos campos elétricos externos do que os outros cristais líquidos nemáticos. Isso sugeria que as moléculas demonstram ordem polar.

Quando eles são resfriados de temperaturas mais altas, esses remendos ordenados apareceram de forma espontânea na amostra. E quase todas as moléculas em cada remendo apontavam para a mesma direção.

“Isso confirmou que essa fase era, de fato, um fluido nemático ferroelétrico”, disse Clark.

Eles ainda não sabem como ou porque o RM734 tem essa fase nemática ferroelétrica. Mas apenas por ele existir, isso sugere que outros fluidos ferroelétricos, que ainda não foram descobertos também podem ser possíveis.

Isso pode abrir portas para uma nova física e matemática e também para uma nova tecnologia. Como por exemplo, tecnologia de exibição e, de acordo com os pesquisadores, a memória do computador.

A equipe estuda agora como o RM734 pode demonstrar a ferroeletricidade. Eles têm esperança de que isso revelará mais detalhes sobre essa descoberta.

Fonte: Science alert

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