Cristais Líquidos

Os cristais líquidos
Professor Dr. Antonio Martins Figueiredo Neto
Instituto de Física da Universidade de São Paulo

Introdução
Um dos exemplos mais espetaculares da chamada física da matéria condensada, tanto pelo seu impacto na vida cotidiana do cidadão, quanto pelas questões de natureza fundamental presentes em seu estudo, é o dos cristais líquidos [1,2].
O aparente paradoxo presente na denominação “cristal líquido” traz muitas vezes incompreensões e definições equivocadas desse intrigante material. O senso comum diria que o que é cristalino não pode ser líquido. Por exemplo, um belo cristal de quartzo (Fig. 1)

Figura 1: Cristal de quartzo. Exemplo de material no estado sólido cristalino.

é sólido à temperatura ambiente (25 oC) e pressão de uma atmosfera, enquanto a água (Fig.
2) nessas mesmas condições, é líquida e flui. O que viria a ser, então, um cristal líquido?

Figura 2: Água na Fontana di Trevi, Roma, Itália. Exemplo de material no estado líquido isotrópico.

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Na verdade o termo “cristal líquido” designa um estado em que a matéria pode se apresentar, intermediário entre o estado sólido cristalino e o estado líquido isotrópico.
Vamos ver em um pouco mais de detalhes essa questão. Um dos conceitos fundamentais presentes nessa discussão é o de ordenamento. Em um sólido cristalino, seus constituintes básicos (átomos ou moléculas, por exemplo) estão organizados espacialmente em posições bem definidas. Dizemos que esses constituintes apresentam ordem posicional de longo alcance. Por outro lado, em um líquido isotrópico (como a água nas CNTP), seus constituintes básicos não possuem ordem posicional de longo alcance. São ditos isotrópicos, pois não há nenhuma direção privilegiada no espaço que contém o líquido, e suas propriedades são as mesmas em qualquer direção investigada. Por isso os líquidos fluem. Entretanto, a ordem posicional não é a única existente na natureza que pode se manifestar na estrutura da matéria. A