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Mesogen

Agosto 12, 2021

Mesogen (o Cristal Líquido) es un compuesto que exhibe propiedades de cristal líquido y "mesogénico" es el término dado a una sustancia que induce el estado cristalino líquido (también sabido como la fase de cristal líquido).[1]​[2]​

Mesofase.

Los Mesogenos pueden ser descritos como sólidos desordenados u ordenó líquidos porque surgen de un estado único de importar aquello exhibe ambos sólido- y líquido-como las propiedades llamaron el estado cristalino líquido. Este estado cristalino líquido (LC) se llamada la mesofase y ocurre entre el estado sólido cristalino (Cr) y el estado líquido isótropo (Iso) en distintas gamas de temperatura.


Las propiedades de los cristal líquidas surgen porque los compuestos mesogénicos están formados de partes rígidas y flexibles, los cuales ayudan a caracterizar el orden y la movilidad de su estructura. Los componentes rígidos alinean los radicales mesógenos en una dirección y tener formas distintivas que se encuentran típicamente en forma de varillas o discos. Los segmentos flexibles proporcionan movilidad a los mesógenos porque son normalmente hechos de  cadenas de alquilo, los cuales obstaculizan la cristalización en un cierto grado. La combinación de cadenas rígidas y flexibles induce fluidez y alineación estructural entre las fracciones de cristal líquido.

Al hacerlo, varios grados de orden y movilidad dentro de los mesógenos dan como resultado diferentes tipos de fases de cristal líquido, Figura 1. La fase nemática (N) es el estado líquido cristalino o mesofásico menos ordenado y más fluido basado en el núcleo rígido de fracciones mesogénicas. La fase nemática conduce al orden de orientación de largo alcance y el orden posicional de corto alcance. Las fases esméctica (Sm) y columnar (CoI)  son más ordenadas y menos fluidas que su fases nemáticas y demostrar un orden de orientación de largo alcance de núcleos rígidos, en forma de varillas y discos, respectivamente.

Figura 1 – Organización de núcleos rígidos estilo varilla y estilo disco en fases de cristal líquido de mesogenos, donde Iso es el estado líquido isótropo; N es el nemático; SmA es la fase esméctica A; SmC es la fase esméctica C; y CoI es la fase columnar.

Los mesógenos termotrópicos son cristales líquidos inducidos por la temperatura y existen dos tipos clásicos, que incluyen mesógenos discóticos y mesógenos calamiticos.

Los mesógenos Termotrópicos son cristales líquidos que son inducido por temperatura y clásicamente  hay dos tipos, los cuales incluyen discotic mesógenos discóticos y mesógenos calamíticos.[3]​

Otros mesógenos Calamíticos y Discóticos.

Mesógenos discóticos contienen un núcleo rígido en forma de disco y tienden a organizarse en columnas, formando fases de cristal líquido columnar (CoI) de orden posicional de largo alcance, Figura 2.

Figura 2 Rejillas bidimensionales de mesógenos con mesofases columnares, donde CoIhex, CoIsqu, CoIrec y CoIob son tipos de rejillas hexagonales, cuadradas, rectangulares y oblicuas, respectivamente

Un ejemplo de un núcleo rígido tipo mesógeno discótico es un disco de moléculas de trifenileno, donde hay una fase de cristal líquido hexagonal en forma de columna, existe en el rango de temperatura de 66 ℃ (fase sólida cristalina) y 122 ℃ (fase líquida isotrópica), Figura 3.

Figura 3 Ejemplo de un núcleo rígido en forma de disco de trifenileno (Temperatura en℃)

Los mesógenos calamíticos contienen un núcleo rígido en forma de varilla y tienden a organizarse en capas distintivas, formando fases de cristal líquido (Sm) laminares o esmécticas de orden posicional de largo alcance. Las fases esmécticas de orden bajo, Figura 4, incluyen las fases esméctica A (SmA) y esméctica C (SmC), mientras que las fases esmécticas de orden más altas incluyen las fases esmécticas B, I, F, G y H (SmB / I / F / G / H).

Figura 4 Organización lamelar (capa) de mesógenos calamiticos de orden bajo, incluida la fase A esméctica y la fase C esméctica (inclinada)

Un ejemplo de un núcleo rígido de tipo mesógeno calamitico es una molécula con forma de varilla de cianuro de bencilo, donde existe la fase de cristal líquido esméctica A, existe entre los 60 ℃ (fase sólida cristalina) y los 62 ℃ (fase líquida isotrópica), Figura 5.

Figura 5 - Ejemplo de núcleo rígido con forma de varilla de cianuro de bencilo (Temperatura en ℃)

Los mesógenos varilla doblada son mesógenos calamitados especiales que contienen un núcleo rígido en forma de varilla no curva o doblada y se organizan en fases con forma de una banana. Las unidades rígidas de estas fases se empaquetan de forma tal que la densidad más alta y el orden polar se logran, típicamente con el vértice de la varilla doblada apuntando en una dirección. Cuando una capa de barras curvadas apunta en la misma dirección polar que sus capas adyacentes, la organización lamelar se conoce como fase PF (SmPF) esméctica, donde el subíndice F indica el cambio ferroeléctrico, Figura 6. PA esméctico (SmPA) es el término dada a una capa de barras curvadas que apunta en dirección polar opuesta a sus capas vecinas, donde A representa la conmutación antiferroeléctrica, Figura 6.

Figura 6 - Organización lamelar (estratificada) de mesógenos calamiticos de barra doblada, incluidas las fases esmécticas PF y PA.

Otras variaciones de las fases de cristal líquido de barra doblada incluyen: fases antifroeléctricas / ferroeléctricas esmécticas ferroeléctricas (SmCPA / SmCPF) y fases antifroeléctricas / ferroeléctricas esmécticas A (SmAPA / SmAPF), que tienen inclinaciones distintivas y modelos ortogonales de organización lamelar.

La figura a continuación ilustra un ejemplo de un núcleo rígido en forma de barra no lineal que da lugar a un mesógeno de barra curvada (calamítico), donde existe la fase de cristal líquido esméctica antiferroeléctrica C (Sm CPA) que existe entre los 145 ℃ (fase sólida cristalina) y los 162 ℃ (fase líquida isotrópica), Figura 7.

Figura 7 - Ejemplo de núcleo rígido en forma de varilla no lineal, mesógeno varilla doblada, donde Cr 145 Sm CPA * 162 Iso (Temperatura en ℃)

Notas

  1. Mingos, 1999
  2. Tschierske, 2012
  3. Dierking, 2001

Referencias

  • Mingos, D. M. P. Estructura y Vinculación 1999, 94, Prefacio-7.
  • Tschierske, C. Superior. Curr. Chem. 2012, 318, 1-108.
  • Dierking, I. Phys. B. 2001, 304, 51-59.
  •   Datos: Q10328910

Agosto 12, 2021
mesogen, cristal, líquido, compuesto, exhibe, propiedades, cristal, líquido, mesogénico, término, dado, sustancia, induce, estado, cristalino, líquido, también, sabido, como, fase, cristal, líquido, mesofase, pueden, descritos, como, sólidos, desordenados, ord. Mesogen o Cristal Liquido es un compuesto que exhibe propiedades de cristal liquido y mesogenico es el termino dado a una sustancia que induce el estado cristalino liquido tambien sabido como la fase de cristal liquido 1 2 Mesofase Los Mesogenos pueden ser descritos como solidos desordenados u ordeno liquidos porque surgen de un estado unico de importar aquello exhibe ambos solido y liquido como las propiedades llamaron el estado cristalino liquido Este estado cristalino liquido LC se llamada la mesofase y ocurre entre el estado solido cristalino Cr y el estado liquido isotropo Iso en distintas gamas de temperatura Las propiedades de los cristal liquidas surgen porque los compuestos mesogenicos estan formados de partes rigidas y flexibles los cuales ayudan a caracterizar el orden y la movilidad de su estructura Los componentes rigidos alinean los radicales mesogenos en una direccion y tener formas distintivas que se encuentran tipicamente en forma de varillas o discos Los segmentos flexibles proporcionan movilidad a los mesogenos porque son normalmente hechos de cadenas de alquilo los cuales obstaculizan la cristalizacion en un cierto grado La combinacion de cadenas rigidas y flexibles induce fluidez y alineacion estructural entre las fracciones de cristal liquido Al hacerlo varios grados de orden y movilidad dentro de los mesogenos dan como resultado diferentes tipos de fases de cristal liquido Figura 1 La fase nematica N es el estado liquido cristalino o mesofasico menos ordenado y mas fluido basado en el nucleo rigido de fracciones mesogenicas La fase nematica conduce al orden de orientacion de largo alcance y el orden posicional de corto alcance Las fases esmectica Sm y columnar CoI son mas ordenadas y menos fluidas que su fases nematicas y demostrar un orden de orientacion de largo alcance de nucleos rigidos en forma de varillas y discos respectivamente Figura 1 Organizacion de nucleos rigidos estilo varilla y estilo disco en fases de cristal liquido de mesogenos donde Iso es el estado liquido isotropo N es el nematico SmA es la fase esmectica A SmC es la fase esmectica C y CoI es la fase columnar Los mesogenos termotropicos son cristales liquidos inducidos por la temperatura y existen dos tipos clasicos que incluyen mesogenos discoticos y mesogenos calamiticos Los mesogenos Termotropicos son cristales liquidos que son inducido por temperatura y clasicamente hay dos tipos los cuales incluyen discotic mesogenos discoticos y mesogenos calamiticos 3 Otros mesogenos Calamiticos y Discoticos Mesogenos discoticos contienen un nucleo rigido en forma de disco y tienden a organizarse en columnas formando fases de cristal liquido columnar CoI de orden posicional de largo alcance Figura 2 Figura 2 Rejillas bidimensionales de mesogenos con mesofases columnares donde CoIhex CoIsqu CoIrec y CoIob son tipos de rejillas hexagonales cuadradas rectangulares y oblicuas respectivamenteUn ejemplo de un nucleo rigido tipo mesogeno discotico es un disco de moleculas de trifenileno donde hay una fase de cristal liquido hexagonal en forma de columna existe en el rango de temperatura de 66 fase solida cristalina y 122 fase liquida isotropica Figura 3 Figura 3 Ejemplo de un nucleo rigido en forma de disco de trifenileno Temperatura en Los mesogenos calamiticos contienen un nucleo rigido en forma de varilla y tienden a organizarse en capas distintivas formando fases de cristal liquido Sm laminares o esmecticas de orden posicional de largo alcance Las fases esmecticas de orden bajo Figura 4 incluyen las fases esmectica A SmA y esmectica C SmC mientras que las fases esmecticas de orden mas altas incluyen las fases esmecticas B I F G y H SmB I F G H Figura 4 Organizacion lamelar capa de mesogenos calamiticos de orden bajo incluida la fase A esmectica y la fase C esmectica inclinada Un ejemplo de un nucleo rigido de tipo mesogeno calamitico es una molecula con forma de varilla de cianuro de bencilo donde existe la fase de cristal liquido esmectica A existe entre los 60 fase solida cristalina y los 62 fase liquida isotropica Figura 5 Figura 5 Ejemplo de nucleo rigido con forma de varilla de cianuro de bencilo Temperatura en Los mesogenos varilla doblada son mesogenos calamitados especiales que contienen un nucleo rigido en forma de varilla no curva o doblada y se organizan en fases con forma de una banana Las unidades rigidas de estas fases se empaquetan de forma tal que la densidad mas alta y el orden polar se logran tipicamente con el vertice de la varilla doblada apuntando en una direccion Cuando una capa de barras curvadas apunta en la misma direccion polar que sus capas adyacentes la organizacion lamelar se conoce como fase PF SmPF esmectica donde el subindice F indica el cambio ferroelectrico Figura 6 PA esmectico SmPA es el termino dada a una capa de barras curvadas que apunta en direccion polar opuesta a sus capas vecinas donde A representa la conmutacion antiferroelectrica Figura 6 Figura 6 Organizacion lamelar estratificada de mesogenos calamiticos de barra doblada incluidas las fases esmecticas PF y PA Otras variaciones de las fases de cristal liquido de barra doblada incluyen fases antifroelectricas ferroelectricas esmecticas ferroelectricas SmCPA SmCPF y fases antifroelectricas ferroelectricas esmecticas A SmAPA SmAPF que tienen inclinaciones distintivas y modelos ortogonales de organizacion lamelar La figura a continuacion ilustra un ejemplo de un nucleo rigido en forma de barra no lineal que da lugar a un mesogeno de barra curvada calamitico donde existe la fase de cristal liquido esmectica antiferroelectrica C Sm CPA que existe entre los 145 fase solida cristalina y los 162 fase liquida isotropica Figura 7 Figura 7 Ejemplo de nucleo rigido en forma de varilla no lineal mesogeno varilla doblada donde Cr 145 Sm CPA 162 Iso Temperatura en Notas Editar Mingos 1999 Tschierske 2012 Dierking 2001Referencias EditarMingos D M P Estructura y Vinculacion 1999 94 Prefacio 7 Tschierske C Superior Curr Chem 2012 318 1 108 Dierking I Phys B 2001 304 51 59 Datos Q10328910Obtenido de https es wikipedia org w index php title Mesogen amp oldid 120757327, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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