Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia han descubierto que un material utilizado durante décadas para colorear alimentos que van desde chips de maíz hasta helados podría tener usos mucho más allá de los colorantes alimentarios.

En un estudio publicado el 23 de marzo en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , los investigadores describieron cómo una clase de cristales líquidos solubles en agua, llamados cristales líquidos cromónicos liotrópicos, exhibió características inesperadas que podrían aprovecharse para su uso en sensores y otras aplicaciones potenciales.

"Buscábamos comprender el comportamiento de agregación y fase de estas moléculas en forma de plancha en función de la temperatura y la concentración, "dijo Karthik Nayani, un ex alumno de Georgia Tech que trabajó en el problema. "Cuando se observa bajo polarizadores cruzados en un microscopio óptico, los cristales líquidos pueden exhibir hermosas texturas que apuntan a cómo están dispuestas las moléculas ".

Para responder algunas preguntas fundamentales relacionadas con el comportamiento de fase del material, los investigadores utilizaron los microscopios para observar las texturas de las moléculas cuando estaban confinadas a gotitas conocidas como tactoides.

"Asombrosamente, encontramos una configuración que no se ha visto antes en los 70 años que la gente ha estado estudiando los cristales líquidos, "dijo Mohan Srinivasarao, profesor de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de Georgia Tech. "Históricamente, Los cristales líquidos en tactoides se ajustan a lo que se conoce como configuración bipolar y bipolar con un giro. En concentraciones más bajas, Descubrimos que estos cristales líquidos se organizan de forma concéntrica, pero uno 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 sorprendentes resultados. Más lejos, Se realizaron experimentos espectroscópicos utilizando microscopía Raman polarizada para confirmar sus hallazgos.

Estos nuevos hallazgos se suman a la creciente comprensión de cómo los cristales líquidos cromónicos podrían usarse en aplicaciones de detección, Dijo Srinivasarao. Los cristales son solubles en agua y responden dramáticamente a estar confinados a ciertos patrones, como gotas tactoidales, concentraciones, y temperaturas. La capacidad de respuesta del material para alterar su entorno podría potencialmente usarse para detectar la quiralidad, o "destreza", 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 a ese tipo de preguntas, él dijo.

"Hay mucha gente que estudia por qué en el planeta Tierra todos los aminoácidos son diestros, uno y no el otro, "Dijo Srinivasarao." ¿De dónde viene esta lateralidad? "