La fase columnar es una clase de mesofases en la que las moléculas se ensamblan en estructuras cilíndricas para actuar como mesógenos . Originalmente, este tipo de cristales líquidos se llamaban cristales líquidos discóticos o cristales líquidos cúbicos [1] porque las estructuras columnares están compuestas de moléculas discóticas o cúbicas de forma plana apiladas unidimensionalmente. Dado que los hallazgos recientes proporcionan una serie de cristales líquidos columnares que consisten en mesógenos no discoides, ahora es más común clasificar este estado de la materia y los compuestos con estas propiedades como cristales líquidos columnares.
Takuzo Aida y sus colaboradores informaron recientemente sobre péptidos cíclicos que se autoensamblan en organizaciones columnares polares. Estos materiales pueden alinearse unidireccionalmente en áreas extensas mediante la aplicación de un campo eléctrico externo. [2]
Los cristales líquidos columnares se agrupan según su orden estructural y la forma de empaquetamiento de las columnas. Los cristales líquidos columnares nemáticos no tienen un orden de largo alcance y están menos organizados que otros cristales líquidos columnares. Otras fases columnares con un orden de largo alcance se clasifican según sus redes bidimensionales: fases hexagonales, tetragonales, rectangulares y oblicuas.
La fase nemática discótica incluye cristales líquidos nemáticos compuestos por moléculas discóticas de forma plana sin orden de largo alcance. En esta fase, las moléculas no forman conjuntos columnares específicos, sino que flotan con sus ejes cortos paralelos al director (un vector unitario que define la alineación y el orden del cristal líquido).
El primer cristal líquido discótico fue descubierto en 1977 por el investigador indio Sivaramakrishna Chandrasekhar . Esta molécula tiene un anillo central de benceno rodeado por seis cadenas de alquilo . Desde entonces, se han descubierto una gran cantidad de compuestos mesogénicos discoides en los que participan trifenileno , porfirina , ftalocianina , coroneno y otras moléculas aromáticas . Las moléculas cristalinas líquidas columnares típicas tienen un núcleo aromático rico en electrones pi unido por cadenas de alquilo flexibles. Esta estructura está atrayendo particular atención para la electrónica molecular potencial en la que las partes aromáticas transportan electrones o huecos y las cadenas de alquilo actúan como partes aislantes. Las ventajas de los conductores cristalinos líquidos son su anisotropía, procesabilidad y características de autocuración para defectos estructurales. [3]