Un nemático biaxial es un cristal líquido homogéneo espacialmente con tres ejes ópticos distintos. Esto se contrasta con un nemático simple , que tiene un solo eje preferido, alrededor del cual el sistema es rotacionalmente simétrico. El grupo de simetría de un nemático biaxial es, por ejemplo, el de un paralelepípedo recto rectangular, que tiene 3 ejes ortogonales y tres planos de espejo ortogonales. En un marco alineado con los ejes ópticos, el tensor de parámetros de segundo orden , el llamado tensor Q de un nemático biaxial tiene la forma [ cita requerida ]
donde es el parámetro de orden escalar nemático estándar y es una medida de la biaxialidad.
El primer informe de un nemático biaxial termotrópico apareció en 2004 [1] [2] basado en un mesógeno de núcleo doblado de oxadiazol con forma de bumerán . La fase nemática biaxial de este compuesto en particular solo se produce a temperaturas de alrededor de 200 °C y está precedida por fases esmécticas aún no identificadas .
También se ha descubierto que este material puede segregarse en dominios quirales de quiralidad opuesta. [3] Para que esto suceda, las moléculas con forma de bumerán adoptan una superestructura helicoidal.
En un mesógeno de núcleo doblado azo se encuentra una transición térmica de una mesofase uniaxial N u a una mesofase nemática biaxial N b , [4] como lo predicen la teoría y la simulación. [5] Esta transición se observa al calentar desde la fase N u con microscopía óptica polarizante como un cambio en la textura de Schlieren y un aumento de la transmitancia de la luz y desde la difracción de rayos X como la división de la reflexión nemática. La transición es una transición de segundo orden con bajo contenido de energía y, por lo tanto, no se observa en la calorimetría de barrido diferencial . El parámetro de orden posicional para la fase nemática uniaxial es de 0,75 a 1,5 veces la longitud del mesógeno y para la fase nemática biaxial de 2 a 3,3 veces la longitud del mesógeno.
Otra estrategia para la nemática biaxial es el uso de mezclas de mesógenos clásicos en forma de varilla y mesógenos discóticos en forma de disco . Se espera que la fase nemática biaxial se ubique por debajo del mínimo en el diagrama de fases de varilla-disco. En un estudio [6] se encontró un sistema miscible de varillas y discos, aunque la fase nemática biaxial sigue siendo difícil de encontrar.
