George Gray, el científico que hizo posible la pantalla plana

Las moléculas del agua no están estrechamente unidas entre sí y por eso el agua es un líquido que fluye adoptando la forma del vaso en el que la bebemos. Cuando congelamos el agua, sus moléculas se enlazan unas con otras creando una red periódica perfecta, es decir, creando cristales de hielo. En general, los sólidos cristalinos no fluyen y tienen una estructura molecular, una especie de malla que hace rotar la luz que les llega. Cristales y líquidos son dos estados de la materia bien diferenciados. Hacia el final del siglo XIX Friedrich Reinitzer y Otto Lehmann descubrieron que ciertos líquidos eran capaces de rotar la luz polarizada, es decir, que esos líquidos que fluían se comportaban como cristales. Descubrieron los cristales líquidos. Los políticos defensores de la ciencia “responsable”, de la investigación de aplicación inmediata, hubieran preguntado entonces: “Ya, y eso, ¿para qué sirve?”. Y la respuesta entonces y durante casi 70 años hubiera sido: “Para nada”. Hoy, 120 años más tarde, desde que nos levantamos mirando de reojo los dígitos de nuestro despertador hasta que vemos en la noche la televisión en nuestra delgada pantalla LCD (Liquid Crystal Display), estamos usando tecnología de cristales líquidos. A mitad de esa larga travesía de más de un siglo, un hombre marcó un hito: George Gray, que falleció el pasado 12 de mayo a los 86 años.

George William Gray nació el 4 de diciembre de 1926 en Denny, una pequeña localidad al oeste de Edimburgo. Cursó sus estudios de Química en la Universidad de Glasgow, pero su carrera investigadora la desarrolló en lo que es hoy la Universidad de Hull. Sin recursos familiares para pagarse un doctorado, fue allí donde encontró trabajo de profesor ayudante impartiendo 15 horas de clase a la semana. Y allí fue donde el director del departamento de Química, Brynmor Jones, le propuso un tema de tesis que le marcaría toda su vida, los cristales líquidos. Gray se doctoró en 1953 y posteriormente realizó importantes contribuciones sobre la cinética y las relaciones entre propiedades y estructura de los cristales líquidos, pero comenzó a tener dificultades para financiar sus estudios y en los sesenta debió cambiar de tema de investigación.

Resolvió el problema

El problema era que se sabía que los cristales líquidos estaban formados por moléculas alargadas que se orientaban como tienden a hacer los palillos de dientes en una caja: no están exactamente ordenados pero todos tienen una misma orientación. Por eso, cuando les llega la luz polarizada —por ejemplo, la luz que pasa a través de un polarizador, como los vidrios de las gafas de sol— la dejan pasar o no dependiendo de si el plano de polarización está perpendicular o paralelo a la dirección de las moléculas. Si se encierra un cristal liquido entre dos polarizadores, la luz pasará o no dependiendo de la orientación de las moléculas. ¿Y cómo podemos controlar la orientación de las moléculas para que ese emparedado de cristal líquido se vea opaco o transparente? Se hace con una pequeña corriente eléctrica. Así ve los números de su despertador o reloj digital: cada una de las siete barritas que forman los dígitos se hace opaca (y se ve negra) o se vuelve transparente (y no la vemos) porque una señal eléctrica orienta o desorienta las moléculas de cristal líquido.

En 1970, el problema era que todos los cristales líquidos conocidos tenían una temperatura de fusión muy alta. De hecho, la compañía Hoffmann-La Roche había construido una pantalla de cristal líquido pero solo funcionaba a alta temperatura. Estaba todo a punto. Solo faltaba bajar el punto de fusión de los cristales líquidos. Ese es el proyecto que el Ministerio de Defensa británico financió a Gray: encontrar substancias estables a temperatura ambiente y que se comportaran como cristales líquidos. En dos años, junto con su equipo, encontró la solución, y tras patentar sus resultados, en 1973 publica el descubrimiento de los llamados cianobifenilos, compuestos que permitieron desarrollar la inmensa industria de las pantallas de cristal líquido: relojes, alarmas, móviles, pantallas de ordenador, grandes pantallas de televisión en color...

Esa es, ni más ni menos, la contribución de George Gray que hizo cambiar el mundo en el que vivimos, reemplazando las enormes y costosas pantallas de rayos catódicos por delgadas pantallas planas. Por ello, la Universidad de Hull recibió el primer Premio de la Reina de Tecnología en 1979. Recibió varios doctorados Honoris Causa, el prestigioso Premio Kyoto en 1995 y fue nombrado Comandante de la Excelentísima Orden del Imperio Británico. Pero probablemente la mayor recompensa recibida en vida fue que el tren que une a diario su querida Hull con la capital londinense lleva orgulloso su nombre en la locomotora: George William Gray.

Juan Manuel García-Ruiz es profesor de Investigación del CSIC.