Los cristales líquidos son una clase de materiales suaves anisotrópicos que combinan la fluidez de los líquidos con el orden cristalino, y se utilizan ampliamente en los campos de la exhibición y el control óptico debido a sus notables propiedades ópticas, eléctricas y mecánicas anisotrópicas. Además, gracias a su orden de largo alcance único, los cristales líquidos se han convertido en un modelo ideal para estudiar el orden en medios continuos y la ruptura de simetría. Sin embargo, el orden de largo alcance de los cristales líquidos no es absolutamente estable, y a menudo se producen defectos durante el autoensamblaje o cuando son perturbados externamente. Con el desarrollo de la física de la materia blanda y la teoría topológica de campos, la comprensión de los defectos en cristales líquidos ha pasado de “defectos pasivos” a “unidades funcionales programables”. Por ello, este artículo revisa el origen, la clasificación, los mecanismos de formación de defectos en cristales líquidos, así como su construcción controlable basada en las restricciones de las condiciones de frontera y sus perspectivas de aplicación. En primer lugar, partiendo de la definición física de defectos, se resumen los tipos de defectos como errores de apilamiento y dislocaciones, así como sus características topológicas; a continuación, se analiza la relación intrínseca entre el orden de orientación en los cristales líquidos y la formación de defectos; posteriormente, desde diferentes perspectivas sobre las restricciones de las condiciones de frontera en el campo de orientación de los cristales líquidos, se discuten tres enfoques para la realización controlada de defectos en la posición espacial y la configuración: la restricción microestructural en la interfaz sólida, el efecto de anclaje espontáneo en la interfaz libre y la respuesta de las restricciones de frontera en la interfaz blanda fluida bajo un campo externo. Finalmente, se vislumbran las perspectivas de aplicación de defectos topológicos en cristales líquidos en áreas avanzadas como la fotónica topológica, láseres ajustables, control microfluídico y ensamblaje coloidal.

cristales líquidos; defectos topológicos; regulación; orientación; interfaz