Proprietes optiques et electro-optiques d'un materiau composite a cristaux liquides

par MURIELLE RADIAN-GUENEBAUD

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Pierre Sixou.

Soutenue en 1992

à Nice .

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  • Résumé

    L'etude presentee a pour objet le comportement de films composites, melanges heterogenes de polymere et de cristal liquide. Sous l'action d'un champ electrique ou d'une variation de temperature le cristal liquide confine a l'interieur de micro inclusions dans la matrice polymere change de texture ce qui a pour effet, dans certaines conditions, de modifier la transmission optique du film considere. L'analyse theorique du confinement dans une sphere d'un cristal liquide possedant une phase nematique montre une dependance de la reponse du film composite en fonction de la taille des inclusions, des conditions de surface a l'interface polymere/cristal liquide, des constantes elastiques,. . . La transition par effet d'un champ electrique s'effectue lorsque le champ applique est superieur a une valeur seuil predite theoriquement pour une inclusion spherique et pour une inclusion de forme ellipsoidale. Experimentalement, parmi les differentes methodes de fabrication de films composites existantes, deux sont privilegiees: la separation de phase par polymerisation a temperature ambiante, et par polymerisation sous rayonnement uv. Les differentes textures de film sont observees avec divers cristaux liquides (principalement nematique et cholesterique). L'etude en temperature et sous champ electrique de films contenant un cristal liquide nematique confirme la dependance lineaire de la tension seuil avec l'epaisseur. La variation du champ seuil avec la temperature pour trois types d'echantillons differents montre l'influence de la taille et du rayon de courbure des inclusions, de l'interaction polymere/cristal liquide a l'interface. L'etude dielectrique apporte la preuve de l'existence de plusieurs temps de reponse du materiau composite. Le cas d'inclusions cholesteriques montre un effet net sur la texture en fonction de la temperature de reticulation. On observe deux comportements distincts de la temperature critique avec la taille de l'inclusion suivant que la reticulation se produit en phase smectique ou isotrope du cristal liquide. L'etude d'un cholesterique a anisotropie dielectrique negative sous champ est traitee: en fonction du pas on observe une modification de texture ou une coloration plus intense de la lumiere reflechie par une inclusion


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