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

CHAPITRE 3. ETUDE DES CRISTAUX LIQUIDES COLONNAIRES EN SOLUTION3.2 et 2.2). Sur la figure 3.32, nous remarquons que, dans cette gamme de vecteurs d’ondes,l’intensité de la solution ayant subi les ultrasons est nettement supérieure au signal de lasolution qui n’a pas été soumise aux ultrasons. Cette augmentation de l’intensité peut s’expliquerpar une addition du signal dû aux chaînes aliphatiques et à l’ordre liquide. Ainsi,pour l’échantillon ayant été soumis aux ultrasons, il semblerait que l’ordre liquide se soit déplacévers les petits vecteurs d’ondes autour de q ≃ 1.3 Å−1 ce qui correspond à une distanced ≃ 5 Å.Le modèle suivant rend compte du rôle des ultrasons dans la préparation des solutions.Prenons deux molécules discotiques séparées d’une distance e. Les forces d’interaction entreces deux molécules sont symbolisées par un ressort (figure 3.30). Sans emploi d’ultrasons,lors de la formation des colonnes, les molécules sont espacées autour d’une distance moyennede 3.5 Å comme en témoignent les expériences de diffraction des rayons X en solution (figure3.22).En revanche, si la solution est passée aux ultrasons, l’écart entre les cœurs aromatiquesaugmente. Au sein d’une colonne, le mouvement oscillant des molécules discotiques crée unmode de relaxation lent. Une dynamique intra-colonne s’opère (figure 3.31). Les ressortsjouant le rôle des forces de rappel, nous pouvons imaginer la colonne s’étirer puis se rétractertelle un “accordéon”. Les ultrasons allongent la distance entre deux molécules discotiques cequi permet au solvant de s’engouffrer dans cet espace. Or, comme les molécules de dodécanesont bien plus grosses que celles de l’acétate d’éthyle, elles ont plus de difficulté à s’insérerentre deux molécules. Cela pourrait expliquer pourquoi, avec l’utilisation d’ultrasons, lesecond temps apparaît dans l’acétate d’éthyle mais pas dans le dodécane (figure 3.13 et 3.14).Nous pouvons penser que, sans ultrasons, le second temps correspond en fait à la gênestérique des colonnes. En revanche, lorsque les ultrasons sont appliqués, ils entraînent, enrégime dilué, un mode lent associé au mouvement oscillant des colonnes ; en régime concentrés’ajoute aussi la gêne stérique des colonnes. Les ultrasons augmentent la proportion du secondtemps ce qui correspond bien à ce que nous avons constaté sur la figure 3.19, où pour unemême concentration, le poids relatif du mode lent est plus important lorsque les solutionsn’ont pas subi d’ultrasons.93