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

More documents

Recommendations

Info

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
CHAPITRE 1. CELLULES SOLAIRES ET MATÉRIAUX ORGANIQUESdes chaînes chirales, les colonnes formées sont hélicoïdales [46]. Par ailleurs, il est intéressantde noter que dans un solvant polaire comme le chloroforme, les OPV ne forment pas decolonnes mais seulement des dimères [53].En solution, les molécules pyridylamides trimésiques présentent les mêmes propriétés queles OPV, à savoir :– croissance hiérarchique au sein d’un solvant apolaire– à faible concentration les agrégats sont de type colonnaire– une taille d’agrégats comparable. Ainsi, la diffusion de neutrons aux petits angles sur lesmolécules pyridylamides trimésiques met en évidence des agrégats cylindriques [47, 54].Pour des concentrations très faibles (wt = 0.6%), ces objets ont une longueur de 150nm.De nombreuses molécules pyridylamides trimésiques ont la particularité de posséder deschaînes chirales, ce qui mène à des propriétés intéressantes. Ainsi, le transfert de la chiralitédes chaînes sur les molécules en solution engendre un arrangement supramoléculaire hélicoïdal[49, 53]. Par ailleurs, lorsque des molécules chirales et achirales sont mélangées en solution,des colonnes mixtes sont formées. Green a montré qu’une seule molécule chirale est capabled’entraîner 80 autres non chirales dans une colonne hélicoïdale [55]. Ce phénomène, appelé“l’effet sergent-soldat”, s’explique par un fort effet coopératif au niveau intra-colonnaire.Les liaisons hydrogènes des molécules chirales guident l’empilement des cœurs aromatiquesachiraux jusqu’à obtenir une structure homochirale.Intéressons-nous à présent aux solutions de cristaux liquides colonnaires. Olenik et al ontétudié, en diffusion dynamique de la lumière, un composé colonnaire à base de triphenylene(figure 1.9 a). Les auteurs ont montré que les agrégats sont de type colonnaire [51]. De plus,en considérant ces colonnes comme des objets rigides sans interactions, il est possible dedéterminer leurs tailles caractéristiques. Ainsi, pour une concentration de wt = 0.04%, lalongueur des colonnes est de L = 74 ∓ 13nm. En prenant comme distance inter-moléculaire3.6 Å, le nombre de molécules discotiques est de 205 ∓ 50 par colonne. Cependant nouspouvons imaginer qu’il y ait en réalité deux fois moins de molécules par colonne. En effet, endiffusion des neutrons aux petits angles, Sheu a pu déterminer la distance intra colonnaireautour de 6 Å[38]. Certes, le composé colonnaire n’est pas rigoureusement le même (figure1.9 b), mais il est lui aussi cristallin dans les conditions expérimentales. Par ailleurs, cette23
Page 3 and 4: RemerciementsAu cours de ces trois
Page 5 and 6: AbréviationsMatériaux citésHHTT
Page 7 and 8: Table des matières1 Cellules solai
Page 9 and 10: 3 Etude des cristaux liquides colon
Page 11 and 12: 4.4.2.1.1 Ancrage homéotrope . . .
Page 13 and 14: IntroductionDepuis la révolution i
Page 15: Dans le premier chapitre, nous intr
Page 18 and 19: 1.1. LES CELLULES PHOTOVOLTAÏQUES
Page 30 and 31: 1.2. LES CRISTAUX LIQUIDESdes molé
Page 32 and 33: 1.2. LES CRISTAUX LIQUIDESFig. 1.6
Page 36 and 37: 1.2. LES CRISTAUX LIQUIDESétude a
Page 38 and 39: 1.3. LES CRISTAUX LIQUIDES COMME SE
Page 44 and 45: 1.4. CONCLUSIONdémouillage éventu
Page 46 and 47: 2.1. LE CHOIX DU MATÉRIAU(120) ind
Page 48 and 49: 2.2. ELABORATION D’UN DÉPÔTLe s
Page 50 and 51: 2.3. LES FILMS RECUITSBien évideme
Page 52 and 53: 2.4. LES FILMS NON RECUITShoméotro
Page 54 and 55: 2.4. LES FILMS NON RECUITSFig. 2.5
Page 56 and 57: 2.5. LONGUEUR DE DIFFUSION DES EXCI
Page 58 and 59: 2.5. LONGUEUR DE DIFFUSION DES EXCI
Page 60 and 61: 2.6. CONCLUSIONpouvons pas affirmer
Page 62 and 63: 2.6. CONCLUSION50
Page 64 and 65: 3.1. LE SYSTÈME ÉTUDIÉcristal li
Page 66 and 67: 3.2. TECHNIQUES UTILISÉESlution ne
Page 68 and 69: 3.2. TECHNIQUES UTILISÉEScelle du
Page 70 and 71: 3.2. TECHNIQUES UTILISÉESdans le l
Page 72 and 73: 3.2. TECHNIQUES UTILISÉES3.2.1.2 C
Page 74 and 75: 3.2. TECHNIQUES UTILISÉES3.2.2 La
Page 76 and 77: 3.2. TECHNIQUES UTILISÉESdensité
Page 78 and 79: 3.3. CRISTAL LIQUIDE COLONNAIRE EN
Page 84 and 85:
3.3. CRISTAL LIQUIDE COLONNAIRE EN
Page 86 and 87:
Page 88 and 89:
Page 90 and 91:
Page 92 and 93:
Page 94 and 95:
Page 96 and 97:
Page 98 and 99:
Page 100 and 101:
3.4.INTERPRÉTATION DE L’AGRÉGAT
Page 102 and 103:
Page 104 and 105:
Page 106 and 107:
Page 108 and 109:
Page 110 and 111:
Page 112 and 113:
Page 114 and 115:
3.7. CONCLUSION102
Page 116 and 117:
4.1. LA DIFFRACTION DES RAYONS X EN
Page 118 and 119:
4.1. LA DIFFRACTION DES RAYONS X EN
Page 120 and 121:
4.2. MONTAGE EXPÉRIMENTAL Vue de d
Page 122 and 123:
4.2. MONTAGE EXPÉRIMENTALtiquement
Page 124 and 125:
4.2. MONTAGE EXPÉRIMENTALLes figur
Page 126 and 127:
4.2. MONTAGE EXPÉRIMENTALde fond.
Page 128 and 129:
4.2. MONTAGE EXPÉRIMENTAL θ exp (
Page 130 and 131:
4.2. MONTAGE EXPÉRIMENTAL 0.5 nms
Page 132 and 133:
4.2. MONTAGE EXPÉRIMENTALmanifeste
Page 134 and 135:
4.3. ÉCHANTILLONS ÉTUDIÉS ET TEC
Page 136 and 137:
4.4. CONFIGURATION SAXSautant qu’
Page 138 and 139:
4.4. CONFIGURATION SAXSFig. 4.18 -
Page 140 and 141:
Page 142 and 143:
Page 144 and 145:
Page 146 and 147:
4.4. CONFIGURATION SAXSPour étudie
Page 148 and 149:
4.5. CONFIGURATION WAXSAutrement di
Page 150 and 151:
4.5. CONFIGURATION WAXSFig. 4.30 -
Page 152 and 153:
4.5. CONFIGURATION WAXSa)b)33c)d)33
Page 154 and 155:
4.6. CONCLUSION142
Page 156 and 157:
4.6. CONCLUSIONfusion dynamique de
Page 158 and 159:
BIBLIOGRAPHIE[14] G.A Chamberlain.
Page 160 and 161:
BIBLIOGRAPHIE[51] I.Drevensek Oleni
Page 162:
Etudes de cristaux liquides colonna
show all

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

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?