Físicos de la Universidad de Chile crean método para controlar las "zonas raras" de cristales líquidos

Físicos del Laboratorio de Fenómenos Robustos en Óptica de la Universidad de Chile desarrollaron un método para controlar las llamadas “zonas raras” de los cristales líquidos, que son el tipo de cristal que se usa hoy en ciertos dispositivos ópticos y pantallas.

Este logro podría tener diversas aplicaciones y significa un aporte más de Chile para la tecnología del futuro, señalaron.

“¿Te imaginas cómo sería mejorar la eficiencia para reconocer rostros en una cámara de seguridad? ¿Has pensado alguna vez en cómo hacer que la realidad aumentada sea aún más tangible? Pues bien, lo que aquí logramos nos permite soñar con aportar nuestro granito de arena en esa dirección”, explica Marcel Clerc, académico del Departamento de Física DFI y uno de los autores de este hallazgo.

¿Qué son las “zonas raras” en los cristales líquidos?

Los físicos descubrieron que al interior de una gota de cristal líquido se forman pequeños torbellinos, y estos pueden ser guiados al centro de la gota, creando un extraño efecto de panel de abeja, al que los físicos llaman “zonas raras”.

Estos torbellinos son microscópicos, de hecho, tienen el tamaño del ancho de un cabello humano, pero aprender a manejarlos y guiarlos podría ser clave para áreas como la astronomía, la medicina y el análisis de imágenes, incluso a nivel microscópico.

“En simple, logramos manipular y conducir pequeños tornados hacia el interior de una gota de un cristal líquido creado 100% en suelo chileno. Esto, que podría sonar sin importancia, dista mucho de ser así”, puntualizó Víctor Fernández, estudiante del magíster en ciencias mención física de la Universidad de Chile.

“Aquí algunos datos: uno, esto no se había visto nunca antes en estos materiales (solo un caso similar en superconductores); dos, aprendimos que al
manipular la forma de este material nos permite moldear a estos “tornados”, y por ejemplo concentrarlos en un punto, ponerlos en fila, etc; y tres, cuando la luz pasa por estos remolinos adquiere capacidades sorprendentes”, añadió.

En la ciencia, a estos torbellinos les llaman o ‘redes de Abrikosov’. Hasta ahora, estas redes (o vórtices como se les suele identificar en física) se estudiaban al interior de celdas planas de vidrio, donde no había nada que provocara su interacción, pero de acuerdo al profesor Clerc, “mediante un cambio térmico que fue, calentarlos y luego enfriarlos, logramos que se fueran hacia esta (que es el interior) del cristal líquido“.

El método para generar el cambio térmico en los torbellinos se implementó dentro de una gota microscópica unas 200.000 veces más pequeña que un metro.

No es primera vez que se estudian, gracias a la interacción que tienen con la luz, ya han sido empleados para crear microlentes (de usos médicos), observar planetas detrás de una estrella, telecomunicaciones y mucho más. Pero siguen bajo investigación.

“Nada de lo anterior se podría haber logrado sin la ciencia básica, como este tipo de hallazgos. Nosotros seguiremos investigando y el proceso estará disponible para que quien quiera replicarlo“, concluyó Clerc.

El estudio que detalla estos hallazgos se publicó en la revista Reports on Progress in Physics.