George Gray, el cient¨ªfico que hizo posible la pantalla plana

Las mol¨¦culas del agua no est¨¢n estrechamente unidas entre s¨ª y por eso el agua es un l¨ªquido que fluye adoptando la forma del vaso en el que la bebemos. Cuando congelamos el agua, sus mol¨¦culas se enlazan unas con otras creando una red peri¨®dica perfecta, es decir, creando cristales de hielo. En general, los s¨®lidos cristalinos no fluyen y tienen una estructura molecular, una especie de malla que hace rotar la luz que les llega. Cristales y l¨ªquidos son dos estados de la materia bien diferenciados. Hacia el final del siglo XIX Friedrich Reinitzer y Otto Lehmann descubrieron que ciertos l¨ªquidos eran capaces de rotar la luz polarizada, es decir, que esos l¨ªquidos que flu¨ªan se comportaban como cristales. Descubrieron los cristales l¨ªquidos. Los pol¨ªticos defensores de la ciencia ¡°responsable¡±, de la investigaci¨®n de aplicaci¨®n inmediata, hubieran preguntado entonces: ¡°Ya, y eso, ?para qu¨¦ sirve?¡±. Y la respuesta entonces y durante casi 70 a?os hubiera sido: ¡°Para nada¡±. Hoy, 120 a?os m¨¢s tarde, desde que nos levantamos mirando de reojo los d¨ªgitos de nuestro despertador hasta que vemos en la noche la televisi¨®n en nuestra delgada pantalla LCD (Liquid Crystal Display), estamos usando tecnolog¨ªa de cristales l¨ªquidos. A mitad de esa larga traves¨ªa de m¨¢s de un siglo, un hombre marc¨® un hito: George Gray, que falleci¨® el pasado 12 de mayo a los 86 a?os.

George William Gray naci¨® el 4 de diciembre de 1926 en Denny, una peque?a localidad al oeste de Edimburgo. Curs¨® sus estudios de Qu¨ªmica en la Universidad de Glasgow, pero su carrera investigadora la desarroll¨® en lo que es hoy la Universidad de Hull. Sin recursos familiares para pagarse un doctorado, fue all¨ª donde encontr¨® trabajo de profesor ayudante impartiendo 15 horas de clase a la semana. Y all¨ª fue donde el director del departamento de Qu¨ªmica, Brynmor Jones, le propuso un tema de tesis que le marcar¨ªa toda su vida, los cristales l¨ªquidos. Gray se doctor¨® en 1953 y posteriormente realiz¨® importantes contribuciones sobre la cin¨¦tica y las relaciones entre propiedades y estructura de los cristales l¨ªquidos, pero comenz¨® a tener dificultades para financiar sus estudios y en los sesenta debi¨® cambiar de tema de investigaci¨®n.

Resolvi¨® el problema

El problema era que se sab¨ªa que los cristales l¨ªquidos estaban formados por mol¨¦culas alargadas que se orientaban como tienden a hacer los palillos de dientes en una caja: no est¨¢n exactamente ordenados pero todos tienen una misma orientaci¨®n. Por eso, cuando les llega la luz polarizada ¡ªpor ejemplo, la luz que pasa a trav¨¦s de un polarizador, como los vidrios de las gafas de sol¡ª la dejan pasar o no dependiendo de si el plano de polarizaci¨®n est¨¢ perpendicular o paralelo a la direcci¨®n de las mol¨¦culas. Si se encierra un cristal liquido entre dos polarizadores, la luz pasar¨¢ o no dependiendo de la orientaci¨®n de las mol¨¦culas. ?Y c¨®mo podemos controlar la orientaci¨®n de las mol¨¦culas para que ese emparedado de cristal l¨ªquido se vea opaco o transparente? Se hace con una peque?a corriente el¨¦ctrica. As¨ª ve los n¨²meros de su despertador o reloj digital: cada una de las siete barritas que forman los d¨ªgitos se hace opaca (y se ve negra) o se vuelve transparente (y no la vemos) porque una se?al el¨¦ctrica orienta o desorienta las mol¨¦culas de cristal l¨ªquido.

En 1970, el problema era que todos los cristales l¨ªquidos conocidos ten¨ªan una temperatura de fusi¨®n muy alta. De hecho, la compa?¨ªa Hoffmann-La Roche hab¨ªa construido una pantalla de cristal l¨ªquido pero solo funcionaba a alta temperatura. Estaba todo a punto. Solo faltaba bajar el punto de fusi¨®n de los cristales l¨ªquidos. Ese es el proyecto que el Ministerio de Defensa brit¨¢nico financi¨® a Gray: encontrar substancias estables a temperatura ambiente y que se comportaran como cristales l¨ªquidos. En dos a?os, junto con su equipo, encontr¨® la soluci¨®n, 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 l¨ªquido: relojes, alarmas, m¨®viles, pantallas de ordenador, grandes pantallas de televisi¨®n en color...

Esa es, ni m¨¢s ni menos, la contribuci¨®n de George Gray que hizo cambiar el mundo en el que vivimos, reemplazando las enormes y costosas pantallas de rayos cat¨®dicos por delgadas pantallas planas. Por ello, la Universidad de Hull recibi¨® el primer Premio de la Reina de Tecnolog¨ªa en 1979. Recibi¨® varios doctorados Honoris Causa, el prestigioso Premio Kyoto en 1995 y fue nombrado Comandante de la Excelent¨ªsima Orden del Imperio Brit¨¢nico. 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 Garc¨ªa-Ruiz es profesor de Investigaci¨®n del CSIC.