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

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3.3. CRISTAL LIQUIDE COLONNAIRE EN BON SOLVANTDeux grandeurs caractéristiques sont extraites des spectres de diffraction des rayons X :la position q 0 du pic et sa largeur à mi-hauteur ∆q. Respectivement, ces deux grandeurs sontinversement proportionnelles à la distance inter-colonnes et à la portée de l’ordre de position.I (u a )7 0 06 0 05 0 04 0 03 0 02 0 01 0 000 ,2 0 ,4 0 ,6 0 ,8 wt% q (Å−1 ) 2π/∆q (Å)70 0.313 5158 0.296 4053 0.286 3839 0.269 32d = 21.3 ÅPe4CEH-pur2π/∆q = 419 ÅTab. 3.4 – Variation de l’intensité en fonction de la concentration en Pe4CEH dans l’acétated’éthyle. La distance inter-colonnes ainsi que la portée de l’ordre de position sont représentéessur le tableau.Sur le tableau 3.4, même si une vague bosse est observée pour wt = 20% et wt = 32%,aucun pic ne peut être déterminé pour wt < 39%. En dessous de cette concentration, il n’ya pas d’ordre de colonnes. En revanche, à partir de wt ≃ 39%, la distance inter-colonnesvarie de 20.1 Å pour la solution la plus concentrée, à 23.4 Å pour la plus diluée. Il est ànoter que, si en diffusion dynamique de la lumière, nous avons pu mettre en évidence lepassage d’un régime dilué à un régime concentré autour de wt ≃ 40%, il n’en est rien pourles expériences réalisées en diffraction des rayons X. En effet, il n’existe aucune différencesignificative, autour de wt ≃ 40%, au niveau de la distance inter-colonnes ou de la portée del’ordre de position.Ainsi, sur la figure 3.21, nous constatons que la portée de l’ordre de position augmente defaçon linéaire. Par ailleurs, un régime biphasique se trouve entre la solution la plus concentréeet le produit pur. Dans cette gamme de concentration, le spectre de diffraction d’une solutionde wt = 82% nous indique une coexistence de phase. Un pic très fin correspond à une phaseriche en cristal liquide pur, et sous ce pic, un épaulement traduit une autre phase riche enagrégats colonnaires.80
CHAPITRE 3. ETUDE DES CRISTAUX LIQUIDES COLONNAIRES EN SOLUTIONDans le domaine monophasique, la solution la plus concentrée (wt = 70%) possède unelongueur de corrélation de l’ordre de position de 51 Å. Il existe au moins un ordre de grandeurd’écart entre le produit pur et le Pe4CEH en solution. En effet, pour le Pe4CEH pur nousavons déterminé la portée de l’ordre de position 3 à 419Å. De ce fait, l’organisation descolonnes du produit pur, dans un réseau à longue portée, est perdue par dissolution. Ensolution, la distance inter-colonnes mesurée est comprise entre 20 et 25 Å. Faisons, pour lessolutions les plus concentrées, le rapport de la portée de l’ordre de position sur la distanceinter-colonnes :∆qq 0≃ 2Ainsi, une colonne ne “voit” pas au-delà de sa plus proche voisine. Autrement dit, il n’y apas d’ordre de position des colonnes à longue distance. Comme on ne voit pas de biréfringenceni de défauts caractéristiques en microscopie de polarisation, il n’y a pas non plus d’ordred’orientation, c’est-à-dire de phase nématique.3.3.5 WAXS : ordre liquide intra-colonneEn bulk, l’ordre liquide des cristaux liquides colonnaires est présent au sein des colonnespuisque les molécules discotiques sont irrégulièrement espacées. Typiquement, la distance quisépare deux cœurs aromatiques est de 3.5 Å. Le but de ce paragraphe est de sonder l’ordreintra-colonnaire du Pe4CEH en solution. Pour cela, nous utilisons la configuration “grandangle” du Nanostar (WAXS) où la gamme de vecteurs d’onde s’étend de 0.1 à 2 Å−1 . Lesdistances inter-colonnes (q = 0.331 Å−1 ) et intra-colonne (q = 1.76 Å−1 ) du produit pur, sontcouvertes. Nous cherchons à savoir si les agrégats en solution présentent eux aussi un ordreintra-colonnaire, c’est-à-dire un pic autour de q = 1.76 Å−1 . Ainsi, avec cette expérience ilsera possible de determiner si les objets en solution s’agrègent sous forme de colonnes.Au vu des résultats obtenus en diffusion dynamique de la lumière, nous avons préparédes solutions dans les régimes dilué et concentré. Les solvants utilisés sont le xylène, l’acétated’éthyle, le dodécane et le pentane. Dans le but de comparer le signal des différentes solutions,nous tenons compte de leur transmission et de l’épaisseur des capillaires. De plus, tous les3 Cette valeur est limitée par la résolution du faisceau ce qui explique qu’elle ne soit pas plus importante.81
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RemerciementsAu cours de ces trois
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AbréviationsMatériaux citésHHTT
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Table des matières1 Cellules solai
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3 Etude des cristaux liquides colon
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4.4.2.1.1 Ancrage homéotrope . . .
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IntroductionDepuis la révolution i
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Dans le premier chapitre, nous intr
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1.3. LES CRISTAUX LIQUIDES COMME SE
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