Una manera sencilla de unir clústeres metálicos y cristales líquidos
Los cristales líquidos están compuestos por moléculas que se encuentran en una fase intermedia entre las de sólido cristalino y líquido isotrópico. Estos materiales, que se han hecho populares por su uso en las pantallas LCD, están siendo lentamente sustituidos por diodos emisores de luz orgánicos que utilizan menos energía en las pantallas planas de bajo consumo. Una posible mejora adicional consiste en la sustitución de los compuestos orgánicos emisores de luz amorfos por fósforos (materiales fosforescentes) inorgánicos estables con propiedades de cristal líquido. Los materiales cristalinos líquidos son de fácil procesamiento y capaces de experimentar un autoensamblaje espontáneo en zonas extensas. El primer caso descrito de cristales líquidos que contenían clústeres de metales de transición (clustomesógenos) se publicó hace unos pocos años, y la atención que despierta el campo ha crecido de manera espectacular desde entonces. El proyecto financiado con fondos europeos LH-NAN-LC (Luminescent hybrid nanomaterial showing liquid crystalline properties) se propuso introducir un emisor inorgánico en el rojo vivo / infrarrojo cercano en una matriz de cristal líquido. Los investigadores eligieron como base los clústeres octaédricos de un nanómetro de tamaño basados en molibdeno o renio por su excelente luminiscencia. Los clústeres se preparan mediante química del estado sólido pero, una vez solubilizados y funcionalizados con moléculas orgánicas adecuadas, permiten obtener nanomateriales híbridos con capacidades de autoensamblaje. Los clustomesógenos se preparan por lo general injertando promotores mesogénicos en la superficie de entidades inorgánicas o sustituyendo contracationes inorgánicos por otros orgánicos funcionales que portan los promotores de cristales líquidos. En el marco del proyecto LH-NAN-LC se desarrolló una alternativa innovadora y sencilla que aprovecha la formación de complejos huésped-hospedador y sus interacciones electrostáticas. Los investigadores demostraron su utilidad en el diseño racional de estructuras para alcanzar determinadas propiedades deseadas en una nueva clase de materiales cristalinos líquidos. Utilizando distintas técnicas avanzadas, el equipo confirmó la obtención de materiales cristalinos líquidos híbridos nemáticos o discóticos (tipos de cristales líquidos) luminiscentes. La fase de cristal líquido nemático es la más importante de cara a sus aplicaciones, por lo que los materiales híbridos desarrollados en el proyecto LH-NAN-LC tienen un futuro brillante en sistemas que requieran una emisión estable en el rojo intenso o el rojo-infrarrojo cercano. El diseño y la síntesis basados en el conocimiento prometen estimular el desarrollo de clustomesógenos para todo tipo de aplicaciones nuevas en los campos de la óptica, la electrónica, la biología, la energía y la medicina.