UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

Els cristalls líquids iònics es poden considerar com un tipus de material que combina les propietats dels cristalls líquids i les dels líquids iònics.

Per una banda, els líquids iònics son compostos formats per ions amb un punt de fusió relativament baix. Es caracteritzen per tenir pressions de vapor negligibles, ser líquids en un rang de temperatura gran, no ser inflamables, tenir una gran estabilitat tèrmica, una polaritat modulable i ser fàcils de reciclar. En els darrers anys han suscitat un gran interès com a possibles substituts dels dissolvents orgànics convencionals, ja que al ser pràcticament no volàtils es consideren més respectuosos amb el medi ambient. Un dels cations més utilitzats és l'imidazoli. En el nostre cas les sals sintetitzades presenten dos o tres cations imidazoli a la seva estructura (Figura 1). Canviant el tipus d'anió hem pogut modular algunes de les seves propietats com la solubilitat o el punt de fusió.

D'altra banda, els cristalls líquids són substàncies que presenten una fase intermèdia entre un sòlid i un líquid. De manera general es parla de tres estats de la matèria, sòlid, líquid i gas, amb un grau d'ordre diferent. Quan un compost orgànic es troba en estat sòlid, l'estat més ordenat, les molècules ocupen una posició fixa, però quan es passa a l'estat líquid trenquem l'ordre posicional de les molècules i aquestes es poden moure lliurement. Hi ha determinades substàncies que quan fonen passen per un altre estat de la matèria anomenat fase de cristall líquid o mesofase. Aquest estat de la matèria té característiques de la fase sòlida i de la fase líquida. En un cristall líquid les molècules s'orienten al voltant d'una direcció preferencial. Una de les principals aplicacions dels cristalls líquids és la fabricació de pantalles (LCD, Liquid Crystal Display).

La major part de les molècules sintetitzades en aquest treball (Figura 1) presenten una mesofase de tipus esmèctica A. Quan X és I o BF4 les molècules presenten un rang molt ampli de cristall líquid. Per exemple, la molècula 1 quan X és BF4 és un sòlid blanc a temperatura ambient, cristall líquid entre 43 ºC i 150 ºC i després fon en forma de líquid.

Figura 1. Molècules sintetitzades.

Fgura 2. Fotografia de la fase de cristall líquid (fase esmèctica A) de la molècula 1 quan X és BF4 a 140 ºC, obtinguda amb un microscopi òptic amb llum polaritzada.