CRISTAUX LIQUIDES
Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis
Contrairement à ce que pourrait laisser penser la dénomination « cristal liquide », ces matériaux ne sont pas caractérisés par leur état plus ou moins fluide mais par leurs structures extrêmement originales appelées phases mésomorphes, qui en font bien des formes entièrement nouvelles de la matière. Les domaines d'existence de ces phases sont d'ailleurs séparés des domaines d'existence des phases solides ou liquides par des discontinuités de la plupart des propriétés physiques. On sait qu'il existe trois grandes familles de cristaux liquides : les smectiques, les nématiques et les cholestériques.
Passage du solide cristallin au liquide isotrope
Effet d'une augmentation de température sur l'ordre moléculaire dans un solide donnant une phase smectique, puis une phase nématique (ou cholestérique), et finalement une phase liquide.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Nature chimique des phases mésomorphes
En modifiant la structure moléculaire d'un composé, il est possible d'en faire varier de façon spectaculaire les propriétés qui dépendent directement de la forme et des dimensions de la molécule aussi bien que de son moment dipolaire permanent et de sa polarisabilité. Une légère modification au niveau moléculaire peut en effet provoquer des changements considérables des propriétés macroscopiques du matériau dans les diverses phases condensées. Grâce à l'étude de séries de composés mésomorphes, il est possible de formuler des conclusions empiriques concernant la relation entre la nature de la mésophase et la structure moléculaire des espèces chimiques correspondantes. Divers travaux ont permis de répondre peu à peu à quelques-unes des questions principales concernant les aspects moléculaires prépondérants qu'il faut prendre en considération pour obtenir des matériaux mésomorphes : s'agit-il des dimensions des molécules, de la nature des fonctions chimiques, de la symétrie, des moments dipolaires, ou de la polarisabilité... ? Quelle est l'influence de telle ou telle particularité structurale sur la stabilité thermique d'un cristal liquide, les valeurs des températures des transitions, de la biréfringence du milieu, l'importance et le signe de l'anisotropie diélectrique, la stabilité chimique et photochimique ?
En dehors de leur intérêt théorique, l [...]
1
2
3
4
5
…
pour nos abonnés,
l’article se compose de 8 pages
Écrit par :
- Henry GASPAROUX : professeur à l'université de Bordeaux-I
Classification
Autres références
« CRISTAUX LIQUIDES » est également traité dans :
CHOLESTÉROL
Dans le chapitre « La molécule de cholestérol » : […] La structure chimique de la molécule de cholestérol (fig. 1) met en évidence, substitués sur le noyau cyclique planaire, d'une part, une chaîne hydrocarbonée hydrophobe, sur le carbone 17, d'autre part, un groupe OH polaire hydrophile sur le carbone 3 (voir la nomenclature numérique complète dans l'article stéroïdes , fig. 1). La molécule de cholestérol est une molécule amphiphile (pourvue d'aff […] Lire la suite
CINÉMA (Aspects généraux) - Les techniques du cinéma
Dans le chapitre « Le cinéma en relief » : […] Ce procédé n'est pas l'apanage des parcs d'attractions. Il a été utilisé à plusieurs reprises pour des films de fiction, comme le célèbre Dial M for Murder ( Le crime était presque parfait ) d'Alfred Hitchcock (1954), mais la dimension ajoutée par le relief à un film narratif n'a pas été ressentie comme indispensable au public des salles obscures. De ce fait, les sociétés de production n'ont pas […] Lire la suite
CRISTAUX
Dans le chapitre « La cristallographie » : […] La science des cristaux naît véritablement au xviii e siècle, lorsqu'elle se distingue de la minéralogie dont l'histoire, jalonnée par les noms d'Aristote, d'Avianne et de Georgius Agricola, est beaucoup plus longue. L'idée que toute matière, solide, liquide ou gazeuse, est faite d'unités microscopiques élémentaires remonte pourtant à Platon pour qui ces particules fondamentales n'ont que cinq fo […] Lire la suite
ÉLECTRONIQUE INDUSTRIE
Dans le chapitre « Évolution des composants » : […] Cependant, il ne suffisait pas d'avoir énoncé les grandes lois de l'électromagnétisme et d'avoir obtenu des liaisons à relativement courte distance ; il fallait disposer des organes (composants) capables, à court terme, d'émettre des puissances élevées et d'améliorer la sensibilité des récepteurs, et, à plus long terme, de manipuler et de filtrer les signaux reçus. Plusieurs découvertes essentiel […] Lire la suite
FLUIDE, physique
Dans le chapitre « Quelques types de fluides » : […] La viscosité ne suffit pas à caractériser de nombreux systèmes fluides. Sans entrer dans le détail de systèmes dont les propriétés d'écoulement n'obéissent pas à la loi de Newton, quelques espèces fluides se dégagent. Tout d'abord, de nombreux matériaux apparaissent solides si on les sollicite assez vite et liquides dans le cas contraire. On parle de viscoélasticité pour caractériser de tels comp […] Lire la suite
FRIEDEL GEORGES (1865-1933)
Né à Mulhouse en 1865, le cristallographe et géologue Georges Friedel était le fils de Charles Friedel (1832-1899), chimiste de renom. Un des premiers élèves de l'École alsacienne fondée à Paris sur des principes libéraux par son père et le chimiste Philippe de Clermont, il entre à l'École polytechnique en 1885 après un passage par le lycée Louis-le-Grand. Il épouse Hélène Berger-Levrault, fille d […] Lire la suite
GENNES PIERRE-GILLES DE (1932-2007)
Dans le chapitre « La matière molle » : […] Un autre thème d'intérêt – les cristaux liquides – s'ouvre pour de Gennes et le conduit à mettre en place un nouveau groupe de recherche expérimentale et théorique à Orsay. Ces matériaux organiques sont constitués de molécules allongées comme des grains de riz ; ils forment des phases intermédiaires entre le cristal et le liquide isotrope. Elles avaient été décrites dans les années 1930 par Georg […] Lire la suite
GUYON ÉTIENNE (1935- )
Né en 1935 à Paris, Étienne Guyon est un normalien, formé d'abord par André Guinier dans le domaine de la physique des rayons X, en 1958. Parti ensuite pour les États-Unis, il travaille brièvement avec Frederic Seitz sur les défauts dans les cristaux. Revenu à Orsay en 1962, il devient l'un des membres fondateurs du Groupe de supraconductivité (un supraconducteur est un métal qui, à basse tempéra […] Lire la suite
ISOTROPIE & ANISOTROPIE
Au sens général du terme, une grandeur physique (macroscopique ou microscopique) est anisotrope, ou isotrope, selon qu'elle dépend ou non de la direction suivant laquelle on la mesure. Ainsi, la densité d'un corps homogène ou la fonction de distribution des vitesses à l'équilibre thermodynamique sont des grandeurs isotropes, tandis que cette même fonction de distribution en régime de transport es […] Lire la suite
MATIÈRE (physique) - États de la matière
Dans le chapitre « La richesse des états de la matière » : […] La thermodynamique peut donc s'appliquer à des propriétés très différentes du caractère fluide ou solide d'un corps et, partant, va permettre l'exploration d'états nouveaux d'un système. Ces états constituent autant d'aspects intéressants de « manière d'être » pertinente de la matière, et le xx e siècle verra une explosion de sujets relatifs à ces propriétés nouvelles. Sans entrer dans les détail […] Lire la suite
Voir aussi
- AFFICHAGE cristaux liquides
- ANALYSEUR optique
- BIRÉFRINGENCE
- LOI DE BRAGG
- CHAMP ÉLECTRIQUE
- CHAMP MAGNÉTIQUE
- ÉTAT CHOLESTÉRIQUE
- SUBSTANCES LYOTROPES
- ÉTAT NÉMATIQUE
- TRANSITIONS DE PHASE
- POLARISEUR optique
- POLYMORPHISME physique du solide
- RÉSONANCE PARAMAGNÉTIQUE ÉLECTRONIQUE (R.P.E.)
- R.M.N.
- ÉTAT SMECTIQUE
- SUBSTANCES THERMOTROPES
Pour citer l’article
Henry GASPAROUX, « CRISTAUX LIQUIDES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 octobre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/cristaux-liquides/