Los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia han encontrado un material utilizado durante décadas para colorear alimentos que van desde chips de maíz hasta helados que podrían tener usos mucho más allá de los colorantes alimentarios.
En un estudio publicado el 23 de marzo en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias , los investigadores describieron cómo una clase de cristales líquidos solubles en agua, llamados cristales líquidos cromotónicos liotrópicos, exhibían características inesperadas que podrían aprovecharse para su uso en sensores y otras aplicaciones potenciales.
"Estábamos tratando de comprender el comportamiento de agregación y fase de estas moléculas similares a tablones en función de la temperatura y la concentración", dijo Karthik Nayani, un ex estudiante de Georgia Tech que trabajó en el problema ". Cuando se observó bajo polarizadores cruzados enun microscopio óptico, los cristales líquidos pueden exhibir hermosas texturas que sugieren cómo están dispuestas las moléculas ".
Para responder algunas preguntas fundamentales relacionadas con el comportamiento de la fase del material, los investigadores utilizaron los microscopios para observar las texturas de las moléculas cuando estaban confinadas en gotitas conocidas como tactoides.
"Sorprendentemente, encontramos una configuración que no se había visto antes en los 70 años en que la gente ha estado estudiando cristales líquidos", dijo Mohan Srinivasarao, profesor de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de Materiales de Georgia Tech. "Históricamente, líquidoLos cristales en tactoides se ajustan a lo que se conoce como configuración bipolar y bipolar con un giro. A concentraciones más bajas, encontramos que estos cristales líquidos se organizan de manera concéntrica, pero que parece estar libre de un defecto singular ".
Luego, los investigadores utilizaron un modelo simple del comportamiento de agregación de estas moléculas para explicar estos resultados sorprendentes. Además, se realizaron experimentos espectroscópicos utilizando microscopía Raman polarizada para confirmar sus hallazgos.
Srinivasarao dijo que estos nuevos hallazgos se suman a la creciente comprensión de cómo los cristales líquidos cromónicos podrían usarse en aplicaciones de detección. Los cristales son solubles en agua y responden dramáticamente a estar confinados a ciertos patrones, como las gotas de las gotas táctiles, ytemperaturas. La capacidad de respuesta del material para alterar su entorno podría ser potencialmente utilizada para detectar la quiralidad - o "mano" - de las moléculas, dijo Srinivasarao.
"Estos materiales no tienen un centro quiral pero exhiben una estructura quiral", dijo Srinivasarao. "Eso en sí mismo es muy interesante".
Ese hallazgo podría ser útil para responder ese tipo de preguntas, dijo.
"Hay muchas personas estudiando por qué en el planeta Tierra todos los aminoácidos tienen una mano, uno y no el otro", dijo Srinivasarao. "¿De dónde viene esta mano?"
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Georgia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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