Etudes de cristaux liquides colonnaires en solution organique et en ...

CHAPITRE 3. ETUDE DES CRISTAUX LIQUIDES COLONNAIRES EN SOLUTIONFig. 3.27 – Phase lyotrope de molécules AOT. Les auteurs interprétent ce cliché comme desrivières de dislocations vis et des joints de torsion [75].3.4.1 Colonnes de petites taillesAucune des solutions étudiées, de la plus diluée à la plus concentrée, ne présente dediffusion ou de diffraction. Les agrégats n’interagissent pas fortement avec la lumière. Parconséquent, ils ont des tailles caractéristiques inférieures à la longueur d’onde de la lumière,typiquement ils atteignent un ordre de grandeur de 50 nm au plus. En outre, les solutions nesont pas biréfringentes. Ainsi, les objets en solution ne présentent pas d’ordre à des échellescomparables à celle de la longueur d’onde de la lumière. Finalement, ces observations optiquesrévèlent que les agrégats sont de petites tailles. Cette hypothèse est confirmée en diffusion desrayons X aux grands angles (WAXS). En effet, nous avons vu que dans le régime concentré, ladissolution du Pe4CEH dans le pentane, laisse apparaître un ordre liquide. Cet ordre liquideest le signe que l’agrégation des objets en solution se fait sous forme de colonnes. Cependant,comme l’ordre liquide est très faible, cela montre que même à forte concentration les colonnessont de petites tailles.En diffusion dynamique de la lumière, le rayon hydrodynamique R H n’a de sens qu’enrégime dilué. Que ce soit dans l’acétate d’éthyle, le xylène ou dans le dodécane, le régimedilué est valable jusqu’à wt ≃ 40%. Faisons l’hypothèse que jusqu’à cette concentration nousassistons à la formation et la croissance des colonnes. Ainsi, N molécules de Pe4CEH, séparéesd’une distance e stacking , s’empilent pour former une colonne de hauteur h (figure 3.29). Enrégime dilué, chaque colonne est libre de tourner autour d’elle-même. Elle occupe un volume89