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Untitled Prezi

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by

Jhones Natan

on 14 June 2013

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Transcript of Untitled Prezi

Cristais Líquidos
Introdução
A descoberta do primeiro cristal líquido deve-se a Friedrich Reinitzer em 1888. Este botânico austríaco observou a existência de dois pontos de fusão no benzoato de colesterilo, quando estudava a função do colesterol nas plantas.
Cristais líquidos
Os cristais líquidos pertencem a um estado da matéria chamado líquido cristalino ou mesomórfico (do grego Mesos Morphe = entre dois estados). Possuem simultaneamente algumas propriedades similares ao estado sólido cristalino e outras que se assemelham ao estado líquido.
Geometria Molecular
Na maior parte os cristais líquidos são constituídos por moléculas orgânicas anisométricas. Essas moléculas possuem dimensões bem maiores que as outras, podendo ter forma alongada ou de disco. Por exemplo, para formar uma fase líquida cristalina as moléculas devem ter uma forma geométrica bastante anisotrópica. Para o caso de cristais líquidos para fins tecnológicos, as moléculas devem ser alongadas, na forma de cilindros, cujo comprimento é bem maior que seu diâmetro.
Tipos de Cristal Líquido
Os cristais líquidos podem ser divididos em duas grandes famílias de acordo com a maneira que são formados:
•Termotrópicos (pode ser alcançado pelo aquecimento de um sólido cristalino ou resfriamento de um líquido isotrópico; depende da temperatura);
•Liotrópicos (pode ser alcançado ao dissolver um surfactante em um solvente, geralmente água; depende da concentração).
Os cristais líquidos usados em eletrônica pertencem ao grupo dos termotrópicos, esses são classificados em três mesofases: esméticos ,nemáticos e colestéricos.
Aplicações
Salvador, Bahia, Brasil
2013

Fábio Nunes
Ingrid Camila
Ivaniele Vieira
Jhones Natan
Thaciana Queiroz
Yngrid Kelly

Figura 2 Diagrama de fases
O benzoato de colesterila paracia ter duas temperaturas de fusão: uma à 145,5ºC, quando os cristais brancos fundiam-se gerando um líquido turvo e branco, e uma à 178,5ºC quando este líquido tornava-se transparente.
A maioria dos cristais líquidos forma imagens coloridas -figuras de interferência- quando observada sob microscópio com a ajuda de filtros especiais - polarizadores de luz.
Essas figuras de interferência são formadas pela sobreposição de duas ou mais ondas em um único ponto, coisa que não ocorre em líquidos comuns.
Figura 1 benzoato de colesterila visto no microscópio de filtros polarizadores.
Figura 3 Arranjo molecular nas fases sólida e líquida.
Algumas propriedades
Figura 4 Geometria dos cristais calamíticos
Figura 5 Geometria dos cristais discóticos
Esméticos
As moléculas encontram-se compactadas em camadas empilhadas umas sobre as outras. Elas dispõem-se em camadas paralelas de uma maneira muito ordenada, que lembra os sólidos cristalinos. Dentro de cada camada, as moléculas
se juntam de forma paralela
entre si, com seus centros
alinhados.
Figura 6 Disposição na mesofase
esmética, visão 3D.
Figura 7 Disposição na mesofase esmética.
Nemáticos
São os que têm menor ordem de nível molecular. Suas moléculas, que são alongadas, estão quase paralelas entre si, mas seus centros não se encontram alinhados, não existindo camadas definidas. Este cristal líquido é normalmente menos viscoso que o esmético, mas ainda apresenta uma aparência turva. Suas propriedades ópticas mudam sob a ação de um campo elétrico.
Figura 8 Disposição das molélucas na fase nemática
Figura 9 Disposição das molélucas na fase nemática
Colestéricos
Apesar do colesterol não formar cristal líquido, alguns de seus derivados o fazem e recebem essa denominação As moléculas dispõem-se em camadas com estrutura similar aos nemáticos. A direção média das moléculas de uma camada está deslocada de forma que as moléculas se torcem ligeiramente a partir de uma camada até a próxima, resultando em uma espiral. Por isso, esta fase também é conhecida como nemática quiral ou nemática torcida.
Colestéricos
A cor destes cristais depende de vários fatores, como o ângulo de incidência da luz, da temperatura, etc.. Sua estrutura e propriedades ópticas sofrem alteração sob a ação de um campo elétrico. Essas características fazem deste tipo de cristal líquido o mais empregado nos dispositivos eletrônicos como nas telas de calculadoras, relógios digitais, monitores de TV e computadores.
Figura 9 Disposição na mesofase colestérica.
Figura 10 Disposição na mesofase colestérica.
Os cristais líquidos possuem importantes aplicações tecnológicas exatamente porque são anisotrópicos (suas propriedades variam com a direção). A sua anisotropia permite a mudança de suas propriedades óticas pela aplicação de campos elétricos ou magnéticos. A mudança nas propriedades óticas pode ser usada para modular a luz.
Também são utilizados para dissolver fármacos.
Os cristais líquidos colestéricos são também usados como indicadores de temperatura, devido à dependência de sua cor com a temperatura.
Vantagens e Desvantagens
Vantagens
A grande vantagem de um "display" de cristal líquido reside no fato de que todos os efeitos eletro-óticos são passivos. Um cristal líquido não emite luz, somente a modula. A luz pode ser somente ambiental, o que geralmente ocorre, ou de uma fonte auxiliar. A não emissão de luz pelo cristal líquido permite que a energia consumida seja muito baixa, o que o torna diretamente compatível com a microeletrônica alimentada por pilhas. Além disso, sendo não emissivo o contraste do "display" cresce com o aumento de luz ambiente ao contrário dos "displays" emissivos.
1. Os monitores do tipo LCD possuem uma tela que é realmente plana, eliminando as distorções de imagem;
2. Cansam menos a vista;
3. Consomem menos energia;
4. Emitem pouquíssima radiação nociva (alguns modelos já não emitem radiação nociva alguma);
5. Modelos recentes têm correções de distorções, deixando as imagens em estado harmônico e mais real;
6. São muito baratos, nos EUA pode-se encontrar telas LCD por apenas US$ 2,00.

Desvantagens
1- Têm o ângulo limitado a uma visão perpendicular (90º), sofrendo com o problema do black e white light, embora isso aconteça apenas em modelos antigos. Atualmente, a maioria dos LCD chegam a 178º de visão.
2- A persistência do estado lógico dos pixels LCD pode levar a efeitos de "arrasto" na exibição de imagens com movimento.
3- A resolução não é constante, com perdas de 50% em imagens em movimento(em modelos mais antigos).
4- Não tem boa definição com fontes SDTV: TV aberta e cabo analógica, DVD, SKY SD (480i).

Referências
Revista Ciência Hoje, Vol. 43, abril de 2009, artigo “O estado líquido cristalino”, autor Ricardo C. Pasquali.
Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 27, nº3, setembro de 2005, artigo “Cristais Líquidos: um sistema complexo de simples aplicações”, autor Ivan Helmuth Bechtold.
http://lince.cii.fc.ul.pt/~pedros/fcl/historia/historia.htm
Revista Ciência Hoje, Vol. 43, abril de 2009, artigo “O estado líquido cristalino”, autor Ricardo C. Pasquali.
Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 27, nº3, setembro de 2005, artigo “Cristais Líquidos: um sistema complexo de simples aplicações”, autor Ivan Helmuth Bechtold.
Lubrificantes de cristal líquido prometem indústrias mais silenciosas.
Os cristais líquidos, presentes nas telas e monitores que estão forçando a aposentadoria das antigas TVs e monitores de tubos de raios catódicos, ganharam uma nova utilidade nas mãos de pesquisadores do Instituto Fraunhofer, na Alemanha. Eles utilizaram a nova tecnologia como lubrificante. Com isso, os alemães prometem indústrias com menos atritos, principalmente quando o assunto são motores e engrenagens que devem funcionar ininterruptamente.
Cristais Líquidos no Cenário da Engenharia Química
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