Químicos de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú, en colaboración con socios checos, han sintetizado y estudiado nuevos polímeros fotocromáticos de cristal líquido. Estos polímeros combinan las propiedades ópticas de los cristales líquidos con las propiedades mecánicas de los polímeros. Cambian rápidamente la orientación molecular bajo la influencia de campos externos y forman recubrimientos, películas y detalles de forma compleja. Una ventaja importante de estos sistemas en comparación con los cristales líquidos de masa molecular baja es que, a temperatura ambiente, Los polímeros de cristal líquido existen en un estado similar al vidrio, con orientación molecular fija.

Los polímeros de cristal líquido comprenden moléculas con alta masa molecular, llamadas macromoléculas. Tienen forma de peine, lo que implica que los fragmentos de azobenceno rígidos fotosensibles (C ₆ H ₅ N =NC ₆ H ₅ ) se unen a la cadena principal de polímero flexible con la ayuda de espaciadores, que consta de CH ₂ mitades. Estos fragmentos se esfuerzan por secuenciar y podrían formar una amplia variedad de "empaquetados", a saber, fases de cristal líquido. Cuando la luz incide sobre estos polímeros, los grupos azobenceno se isomerizan, lo que da como resultado la alteración de las propiedades ópticas de los polímeros. Estos polímeros se denominan fotocrómicos.

Los científicos han prestado especial atención a los procesos de fotoisomerización y fotoorientación. La fotoisomerización es el reordenamiento de los enlaces dentro de una molécula de polímero bajo la influencia de la luz. En este estudio, la fotoorientación es la alteración de la orientación de los fragmentos de azobenceno en forma de varilla con luz polarizada plana, cuya dirección determina el campo eléctrico. Cuando se expone a luz polarizada, Los fragmentos de azobenceno cambian de ángulo en el curso de los ciclos de fotoisomerización. Esto ocurre hasta que su orientación se vuelve perpendicular al plano de polarización de la luz incidente y los fragmentos ya no son capaces de absorber luz. El proceso de fotoorientación no solo permite a los investigadores cambiar la orientación de los fragmentos de azobenceno de las macromoléculas, pero también provoca dicroísmo y birrefringencia. El dicroísmo es la diferencia de intensidad de la absorción de luz polarizada en direcciones ortogonales. La birrefringencia se refiere a un haz de luz que se divide en dos componentes con polarización ortogonal (perpendicular); la dirección de uno de estos componentes no cambia, mientras que el segundo haz se refracta.

Alexey Bobrovsky, uno de los autores del artículo, dice, "La idea clave de nuestro proyecto es estudiar cómo la estructura química de los nuevos polímeros fotocromáticos de cristal líquido en forma de peine influye en su comportamiento de fase y propiedades fotoópticas. Los procesos de fotoisomerización y fotoorientación nos permiten controlar el comportamiento de fase y las propiedades ópticas del sistemas elaborados ".

Según los autores, la tarea más significativa fue estudiar las propiedades fotoópticas y el fotocromismo de los polímeros obtenidos. Esta etapa se dividió en dos partes:irradiación de las películas de polímero con luz ultravioleta no polarizada, durante la cual la fotoisomerización (es decir, reordenamiento de las comunicaciones intermoleculares). Y la segunda parte involucró la irradiación con luz polarizada que resultó en una fotoorientación.

Alexey Bobrovsky observa que el artículo se relaciona con un ciclo importante de proyectos dedicados a procesos fotoinducidos en polímeros de cristal líquido fotocromáticos. El científico dice:"La fotoisomerización y la fotoorientación tienen aplicaciones para los llamados materiales inteligentes. Reaccionan a cualquier estímulo externo y podrían usarse para el registro de información, almacenamiento y transferencia, así como en dispositivos ópticos de diversa complejidad. Estos polímeros precisos no son prácticos en un escenario de la vida real, ya que son demasiado caros y su síntesis es bastante complicada. Por otra parte, no siempre se puede predecir qué sistemas tendrán aplicaciones en el futuro ".