Pantallas y termómetros de cristal líquido

La orientación de las moléculas en los cristales líquidos nemáticos cambia al aplicar un campo eléctrico; son las que utilizan para las pantallas planas. Estas pantallas se fabrican con varios diseños, pero la estructura que comentaremos aquí es representativa. Una capa delgada (de 5 a 20 µm) de cristal líquido se coloca entre dos electrodos de vidrio transparentes que conducen la electricidad. La luz ordinaria atraviesa un polarizador vertical que sólo permite el paso de luz en el plano vertical. Por un proceso especial, las moléculas de cristal líquido se orientan de manera que las moléculas junto a la capa frontal tengan una orientación vertical y aquellas junto a la placa trasera, una orientación horizontal. Las moléculas intermedias tienen orientación que varía en forma regular al plano de polarización de la luz, se gira 90 grados al pasar por el dispositivo y así adquiere la orientación correcta para atravesar el polarizador horizontal.

En un reloj digital o en una calculadora, un espejo refleja la luz, la cual vuelve atrás sobre sus pasos; esto hace que el dispositivo se vea claro, o iluminado. Cuando se aplica un voltaje a las placas, las moléculas se alinean con el voltaje. Esto hace que los rayos de luz no tengan la orientación apropiada para atravesar el polarizador horizontal y el dispositivo se vea oscuro.

Las pantallas de los monitores planos utilizan iluminación desde atrás en lugar de luz reflejada, aunque el principio es el mismo. La pantalla se divide en un gran número de pequeñas celdas, y el voltaje en cada punto de la superficie de la pantalla se controla a través de transistores que se fabrican con películas delgadas de silicio amorfo. Se utilizan filtros de color rojo–verde-azul para la exhibición de colores. Toda la pantalla se renueva con una frecuencia aproximada de 60 Hz, por lo que la imagen puede cambiar con rapidez en comparación con el tiempo de respuesta del ojo humano. Las pantallas de este tipo son logros técnicos notables, basados en una combinación de descubrimientos científicos básicos e ingeniería creativa.

Los cristales líquidos colestéricos también son de interés porque poseen una estructura helicoidal que se relaja ligeramente a medida que cambia la temperatura. La torsión de la estructura helicoidal afecta las propiedades ópticas del cristal líquido, que cambian con la temperatura. Este efecto es utilizado en medicina en los termómetros de cristal líquido.