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

1.2. LES CRISTAUX LIQUIDESqu’aliphatiques. Les cœurs aromatiques qui constituent des parties hydrophobes forcent leschromoniques à s’agréger de manière colonnaire [41], même en solution diluée. Au fur et àmesure que l’empilement croît, la fraction volumique de ces parties hydrophobes en contactavec la phase aqueuse chute. Mais contrairement aux systèmes amphiphiles classiques, il n’ya pas de concentration micellaire critique ni de minimisation de l’énergie de surface.Il existe deux principales mésophases connues sous le nom de phases N et M. Prenonspar exemple une solution aqueuse de cristaux liquides chromoniques de bis-(N,Ndiethylaminoethyl)perylene-3,4,9,10-tetracarboxylicdiimide dihydrochloride [42, 43]. A partird’une concentration massique de 20%, une phase nématique N apparaît. Cette phase doitson nom à la texture de Schlieren observée en microscopie optique et qui est similaire à celleobservée dans les thermotropes nématiques. A partir de 37% une phase hexagonale M seforme reconnaissable par sa texture “d’arête de hareng”. Dans cette phase, les molécules sontarrangées sous un réseau hexagonal.1.2.3.4 Agrégats en solvant organique apolaireIl existe plusieurs familles de molécules formant des agrégats de type colonnaire en solvantorganique. Par exemple, nous pouvons citer les oligo(p-phenylenevinylene) notés OPV (figure1.8) [44, 45, 46], les pyridylamides trimésiques (figure 1.10) [47, 48, 49, 50], ou encore lescomposés ayant pour cœur aromatique un pérylène ou un triphenylene [38, 51, 52]. Dans dessolvants apolaires tels que le dodécane, l’hexane ou le cyclohexane, chacune de ces catégoriesde molécules forment des arrangements supramoléculaires que nous allons décrire.La diffusion des neutrons aux petits angles sur une solution diluée d’OPV dans le d −26 dodécane(wt < 0.7%), révèle l’existence d’objets cylindriques rigides ayant 150 nm de longueuret 6 nm de largeur [45]. L’existence de ces bâtonnets est confirmée par AFM ; une solutionOPV-heptane de concentration wt = 0.05% déposée sur du graphite révèle la présence denombreuses fibres ayant en moyenne 40 nm de longueur pour 5 nm de large. Ainsi, même àde très faibles concentrations, ces molécules forment des agrégats de type colonnaire.La croissance des OPV se fait de manière hiérarchique [44]. Dans un premier temps ilsforment des dimères grâce à la formation de liaisons hydrogènes. Ensuite, les interactionsπ − π du phenylenevinylene entraînent la formation de colonnes. Lorsque les OPV possèdent22