Los cristales líquidos son una clase de materiales blandos anisotrópicos que combinan la fluidez de los líquidos con el orden cristalino. Debido a sus notables propiedades anisotrópicas ópticas, eléctricas y mecánicas, tienen amplias aplicaciones en el ámbito de las pantallas y el control óptico. 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, ese orden de largo alcance no es absolutamente estable, y con frecuencia se generan defectos durante el proceso de autoensamblaje o cuando se perturban externamente. Con el desarrollo de la física de materiales blandos y la teoría topológica de campos, la comprensión de los defectos en cristales líquidos ha evolucionado de “estructuras defectuosas formadas pasivamente” a “unidades funcionales programables”. Por ello, este artículo revisa el origen, la clasificación, los mecanismos de formación de los defectos en cristales líquidos, así como la construcción controlada basada en las restricciones de las condiciones de frontera y las perspectivas de aplicación. En primer lugar, partiendo de la definición física de defecto, se describen tipos de defectos como dislocaciones y defectos de desplazamiento, así como sus características topológicas; luego, se analiza la relación interna entre el orden de orientación de los cristales líquidos y la formación de defectos; posteriormente, desde la perspectiva de la restricción del campo de orientación por diferentes tipos de condiciones de frontera, se discuten tres enfoques para la realización controlada de defectos en la posición espacial y la configuración: la restricción microestructural de la interfaz sólida, el efecto de anclaje espontáneo en la interfaz libre y la respuesta a la restricción de frontera en la interfaz fluida blanda bajo la acción de un campo externo. Finalmente, se exploran las perspectivas de aplicación de los defectos topológicos en cristales líquidos en campos avanzados como la fotónica topológica, los láseres ajustables, el control microfluídico y el ensamblaje coloidal.

cristales líquidos; defectos topológicos; regulación; orientación; interfaz