La fase columnar es una clase de mesofase 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 bólicos [1] porque las estructuras columnares están compuestas de moléculas discóticas o de cuenco 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 grandes áreas mediante la aplicación de un campo eléctrico externo. [2]
Los cristales líquidos columnares se agrupan por su orden estructural y las formas 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 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 de moléculas discóticas de forma plana sin orden de largo alcance. En esta fase, las moléculas no forman conjuntos columnares específicos, sino que simplemente flotan con sus ejes cortos en paralelo al director (un vector unitario que define la alineación y el orden líquido-cristalino).
El primer cristal líquido discótico fue encontrado en 1977 por el investigador indio Sivaramakrishna Chandrasekhar . Esta molécula tiene un anillo de benceno central rodeado por seis cadenas de alquilo . Desde entonces, se han descubierto una gran cantidad de compuestos mesógenos discoides en los que intervienen trifenileno , porfirina , ftalocianina , coroneno y otras moléculas aromáticas . Las típicas moléculas columnares líquido-cristalinas tienen un núcleo aromático rico en electrones pi unido por cadenas alquílicas flexibles. Esta estructura está atrayendo especial atención para la electrónica molecular potencial, en la que las partes aromáticas transportan electrones o huecos y las cadenas alquílicas actúan como partes aislantes. Las ventajas de los conductores de cristal líquido son su anisotropía, procesabilidad y características de autorreparación de defectos estructurales. [3]