2. Structure microscopique et dynamique moléculaire
Ainsi que cela apparaît dans la description des caractères généraux des cristaux liquides, les différentes phases peuvent être identifiées à partir de leurs symétries moyennes, qui sont reflétées par les propriétés macroscopiques. Il convient néanmoins de chercher une description plus détaillée (plus microscopique) de ces phases afin d'aboutir à une compréhension complète du phénomène mésomorphe.
Comme on l'a vu précédemment, la plupart des molécules sont constituées de deux ou trois noyaux benzéniques liés entre eux de façon plus ou moins rigide avec, en outre, des chaînes alkyl ou alkoxy en position para. La première idéalisation a consisté à assimiler les molécules à des bâtonnets cylindriques ou à des ellipsoïdes. Ces modèles ont conduit à une bonne description des propriétés des phases smectiques et nématiques. On essaie actuellement, à l'aide des techniques spectroscopiques habituelles, de dépasser et d'affiner ce type de description afin de savoir quelle est la conformation de la molécule dans une phase donnée, quels sont les degrés de liberté autorisés et quelle est la symétrie locale.
Les mesures aux rayons X semblent bien adaptées à l'étude des systèmes présentant une périodicité de la densité électronique moyenne sur une échelle de plusieurs nanomètres. Cette technique permettra en effet de préciser les structures en phases smectiques, la dépendance de ces structures vis-à-vis de la température, l'affectation d'un groupe spatial de symétrie à chaque phase. L'information fournie par les rayons X est néanmoins essentiellement du type statique.
La résonance paramagnétique électronique (R.P.E.) est pour sa part utilisée pour déterminer l'ordre d'orientation des molécules dans les phases nématiques. Elle permet également de déterminer l'ordre local d'une chaîne, par exemple en faisant varier la position du site paramagnétique le long de la chaîne. Il a ainsi été possible de montrer que l'ordre local diminue lorsqu'on se dé […]
… pour nos abonnés, l'article se prolonge sur 7 pages…
