Polímeros de cristal líquido (LCP, por sus siglas en inglés), como su nombre lo indica, son polímeros con la propiedad de cristal líquido, generalmente conteniendo anillos aromáticos como mesógenos.

Los mesógenos se describen como sólidos desordenados o líquidos ordenados porque surgen de un estado único de la materia que exhibe propiedades tanto sólidas como líquidas, llamado estado cristalino líquido. Este estado cristalino líquido (LC) se llama fase mesomórfica y ocurre entre el estado sólido cristalino (Cr) y el estado líquido isotrópico (Iso) en rangos de temperatura distintos.

La cristalinidad líquida en un polímero puede ocurrir ya sea disolviendo un polímero en un solvente (polímeros de cristal líquido litotrópicos) o calentando un polímero por encima de su punto de transición vítrea o de fusión (polímeros de cristal líquido termotrópicos). Los polímeros de cristal líquido están presentes en forma fundida (líquida) o sólida.

Un ejemplo de un polímero conocido de cristal líquido litotrópico en forma sólida, es la aramida mejor conocida por la marca Kevlar. La estructura química de esta aramida consiste en anillos aromáticos sustituidos linealmente unidos por grupos amida (ver foto principal).

El procesamiento de LCPs a partir de fases de cristal líquido (o mesofases) da lugar a fibras y materiales inyectados que tienen altas propiedades mecánicas debido las propiedades auto-reforzantes derivadas de la orientación macromolecular en la mesofase.

Los LCPs tienen una alta resistencia mecánica a altas temperaturas, resistencia química extrema, retardancia inherente al fuego y buena resistencia a la intemperie. Además, tienen propiedades únicas como alta resistencia térmica, anisotropía y gran elasticidad.

Los polímeros de cristal líquido vienen en una variedad de formas, desde compuestos sinterizables de alta temperatura hasta compuestos moldeables por inyección.

Algunas aplicaciones que pueden utilizar LCPs son:

 

• Componentes del sistema de encendido automotriz
• Conectores de bujías
• Sockets para lámpara
• componentes del sistema de transmisión0
• componentes de bombas
• sensores de luz solar
• Electrónicos de frecuencia de microondas

Así como cualquier otra aplicación que requiera ser químicamente inerte y alta resistencia térmica o mecánica.

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Fuentes:

Carroll, Gregory T.; Lee, Kyung Min; McConney, Michael E.; Hall, Harris J. (2023). «Optical control of alignment and patterning in an azobenzene liquid crystal photoresist». Journal of Materials Chemistry C.

Kularatne, Ruvini S.; Kim, Hyun; Boothby, Jennifer M.; Ware, Taylor H. (2017). «Liquid crystal elastomer actuators: Synthesis, alignment, and applications». Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics.

Foto libre de licencia: Department of Materials Science and Metallurgy, University of Cambridge