Cristaux liquides cholestériques en conditions non usuelles de photogélification : modulation du profil de réflexion de la lumière

par Sabrina Relaix

Thèse de doctorat en Physique de la matière

Sous la direction de Michel Mitov.

Soutenue en 2007

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    De part sa structuration en hélice, un Cristal Liquide Cholestérique (CLC) possède des propriétés optiques singulières. La lumière incidente sur un CLC est réfléchie sélectivement, avec une longueur d'onde λ0 associée proportionnelle au pas hélicoïdal et ceci sur une largeur spectrale de quelques dizaines de nm autour de λ0. La quantité de lumière réfléchie est par ailleurs limitée à 50% de la lumière ambiante (non polarisée). Les travaux de thèse se sont focalisés sur l'obtention de propriétés de réflexion de cholestériques gélifiés atypiques, avec deux objectifs de recherche: l'élargissement de la bande de réflexion et l'accroissement de la quantité de lumière réfléchie. La première partie du manuscrit de thèse propose un procédé d'élaboration permettant un élargissement de la bande de réflexion de gels de CLC. Cet objectif est atteint par l'utilisation d'un CLC absorbant la lumière UV, à l'origine d'un gradient d'intensité lors de la gélification. Des études par microscopie optique, spectrophotométrie et microscopie électronique en transmission ont permis de déterminer la distribution structurale à l'origine de la distribution des longueurs d'onde de réflexion observée. La seconde partie du manuscrit se focalise sur l'augmentation de la quantité de lumière réfléchie par un gel réalisé à partir d'un mélange cholestérique qui voit son sens d'hélicité changer avec la température. L'impact de l'histoire de la polymérisation et du parcours en température après gélification sur les propriétés du profil de réflexion sera analysé avec une attention particulière sur la nature et la quantité de la polarisation du faisceau réfléchi.

  • Titre traduit

    Cholesteric liquid crystals iunder atypical photopolymerisation conditions : modulation of the reflection profile


  • Résumé

    Due to their helical structure, Cholesteric Liquid Crystals (CLC) selectively reflect light. The central wavelength λ0 of the reflected light is proportional to the helical pitch, and its bandwidth is equal to a few tens of nanometres around λ0. Moreover, the amount of reflected light is limited to 50% of the incident non polarized light. This PhD research work was centred on atypical reflection properties of CLC gels, with two different directions: the broadening of the bandwidth and the increase of the reflected light flux. The first part of the manuscript presents an elaboration process which permits to enlarge the bandwidth of CLC gels. This is achieved by taking advantage of the natural UV light absorbing properties of a CLC, leading to a UV intensity gradient during the photoinduced elaboration of the gel. Optical microscopy, spectroscopy and transmission electron microscopy investigations permitted to determine the structural distribution of the polymer network at the origin of the observed reflected light distribution. The second part is dedicated to the increase of the amount of the light reflected by a CLC gel, using a CLC whose helical sense varies with temperature. The impact of the polymerisation history and of the variation of temperature after gelation on the reflection properties are analysed, with a special emphasis on the nature and the quantity of polarisation of the reflected light.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (171 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 163-171

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2007TOU30105
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