Françoise Brochard - Wyart

Figure 1.35b: 

Observation de la génération de vortex optique à l’aide d’un ombilic nématique généré par voie électrique lorsque celui-ci est illuminé par un faisceau laser centré sur le défaut et à incidence normale. On projette sur l’écran d’observation tantôt le faisceau de sortie, tantôt la figure d’interférence obtenue à l’aide d’un faisceau de référence coaxial. En jouant sur la valeur de la tension appliquée aux bornes de l’échantillon on peut contrôlé à la demande la mise en forme vortex de la lumière. Temps réel.

Figure 1.37 (panel no magnet):

Observation en lumière blanche entre polariseurs linéaires croisés d’un film nématique homéotrope possédant une anisotropie diélectrique négative, subitement soumis à un champ électrique alternatif au départ de la vidéo et dont l’amplitude est légèrement supérieure au seuil de réorientation. Une assemblée d’ombilics est générée et celle-ci évolue dans le temps au gré des annihilations de paires de défauts de charge topologique opposée. Champ d’observation de l’ordre de 1 cm2. Temps réel

Figure 1.37 (panel magnet):

Conditions expérimentales identiques à la vidéo Figure 1.37 (panel-no-magnet) en présence d’un aimant annulaire (on en voit le contour intérieur) placé à 1mm de distance du plan du film.

Figure 2.2:

Nonlinear Liquid Crystal Enabled Electrophoresis (LCEP) of a glass sphere powered by an AC electric field.

Figure 2.5:

Liquid crystal-enabled osmotic flows carry polystyrene spheres in a surface-patterned nematic cell; the spheres would not move in a uniform aligned or misaligned cells.

Figure 2.6:

Liquid crystal-enabled transport of water droplets to a location predesigned by surface patterning of the liquid crystal.

Figure 2.7: 

Sorting of droplets with different surface properties by liquid crystal-enabled electro-osmotic flows. 

Figure 2.8:

Bacteria Bacillus Subtilis swimming in a water-based lyotropic chromonic liquid crystal.

Figure 2.9:

Unipolar circulation of bacteria around a spiral vortex photopatterned in a lyotropic chromonic liquid crystal.

Figure 2.11:

Bacteria swarming in the patterned lattice of four spiraling vortices.

Figure 2.12:

Polar jets of swimming bacteria in a liquid crystal move a small sphere.

Figure 3.11 (Leslie 1):

Mise en évidence directe de l’effet thermomécanique de Leslie dans un cholestérique compensé (mélange eutectique 8CB/8OCB dopé avec 45 % en masse de CC). Le directeur tourne sous l’action d’un gradient thermique vertical voisin de 0,07 K/µm, provoquant la rotation continue des branches d’extinction des lignes de disinclinaison +1/2 et -1/2. Les surfaces de verre sont traitées en ancrage planaire glissant et l’échantillon fait 20 µm d’épaisseur. Observation entre polariseurs croisés. Le temps est donné en minutes et secondes (min : s).

Figure 3.12 (Leslie2):

La même chose que dans la fig. 3.11 en présence d’une paire de disinclinaison +1 et -1. On voit cette fois que les 4 branches de la ligne +1 tournent de façon saccadée sous l’action du gradient thermique à cause de l’anisotropie élastique. L’échantillon a une épaisseur de 7,1 µm et le gradient thermique est voisin de -0,07 K/µm. Le temps est donné en minutes et secondes (min : s).

Figure 3.16 (Leslie3):

Parois  π se propageant sous l’action d’un champ électrique horizontal dans un échantillon planaire glissant du même cholestérique compensé que dans les vidéos précédentes. Le gradient thermique imposé est de 0,07 K/µm. Ici E = 1,6 Estop où Estop = 1,6 104 V/m est le champ de blocage de la rotation Leslie. L’échantillon fait 10 µm d’épaisseur. Observation entre polariseurs croisés. Le temps est donné en minutes et secondes (min : s).

Figure 3.23 (Leslie4):

Spirale triple de doigts cholestériques de première espèce tournant sous l’action d’un gradient thermique vertical de 0,07 K/µm. L’échantillon est homéotrope et fait 10 µm d’épaisseur. Le cristal liquide est du 8OCB dopé avec 50 % en masse de CC. La température de l’échantillon est voisine de la température de compensation pour observer les doigts. Observation entre polariseurs croisés. Le temps est donné en minutes et secondes (min : s).

Figure 3.25 (Leslie 5):

Croissance d’un doigt de première espèce dans un échantillon homéotrope de phase cholestérique. Le cristal liquide est du 8OCB dopé avec 1,14 % en masse de R811. Les deux extrémités du doigt ont des trajectoires courbées à cause de la présence d’un gradient de température vertical de 0,07 K/µm. L’épaisseur de l’échantillon est de 10 µm et un champ électrique alternatif de 0,2 V/µm est appliqué. Observation entre polariseurs croisés. Le temps est donné en minutes et secondes (min : s).

                     Lehmann 1 :

Gouttes en bandes de phase cholestérique coexistant avec le liquide isotrope. Le cristal liquide est un mélange eutectique 8CB/80CB, dopé avec 1,05 % en masse de molécules chirales R811. L’échantillon a une épaisseur de 20 µm. Sous l’effet d’un gradient thermique vertical d’environ 0,035 K/µm, la texture interne des gouttes tourne. La vitesse de rotation augmente à mesure que le rayon des gouttes diminue. La plus grande goutte a un rayon d’environ 20 µm. Le temps est exprimé en minutes et secondes (min : s)

                   Lehmann 2:

Deux gouttes bipolaires torsadées de phase nématique chromonique coexistant avec leur liquide isotrope. L’échantillon étudié est une solution de Sunset Yellow (SSY) dans l’eau, avec une concentration de 0,95 Mol/kg. Sous l’effet d’un gradient thermique vertical d’environ 0,01 K/µm, les textures internes des gouttes tournent en sens inverse, car ces dernières sont torsadées dans des directions opposées. L’échantillon a une épaisseur de 110 µm, et la barre d’échelle noire fait 10 µm. Le temps est exprimé en minutes et secondes (min : s).

                    Lehmann 3:

Goutte de phase cholestérique dispersée dans un polymère fluoré (PolyFox-PF656). Le cristal liquide utilisé est du 7CB, dopé avec 1,27 % en masse de R811. Cette vidéo illustre le changement du sens de rotation de la texture interne de la goutte lorsque le gradient thermique vertical est inversé, passant de 0,0085 K/µm (dirigé vers le haut) à -0,0085 K/µm (dirigé vers le bas). La goutte a un rayon de 13 µm, et l’échantillon a une épaisseur de 70 µm. Le temps est exprimé en minutes et secondes (min : s).

                         Lehmann 4:

Goutte de phase cholestérique dispersée dans un polymère fluoré (PolyFox-PF656). Le cristal liquide est du 7CB, dopé avec 1,27 % en masse de R811. Cette vidéo montre deux particules colloïdales entraînées par la convection de Marangoni dans le PolyFox, sous l’effet d’un gradient thermique vertical de 0,0085 K/µm. La goutte a un rayon de 13 µm, et l’échantillon une épaisseur de 70 µm. Le temps est exprimé en minutes et secondes (min : s). 

Figure 4.2:

Rétrécissement et effondrement des anneaux de disinclinaisons générés par un écoulement turbulent. 

Figure 4.8:

Génération de la texture furcelle dans un goutte nématique suffisamment épaisse par rétrécissement et effondrement de la disinclinaison périphérique. 

Figure 4.15a:

Mouvement composite de la lame de verre dans le collisionneur de monopôles double DDC1. 

Figure 4.24:

Enroulement de la phase du champ furcelle par le mouvement composite  de la lame de verre dans le collisionneur circulaire double DDC1 (voir la vidéo de la Figure 4.15a).

Figure 4.30:

Enroulement de la phase du champ furcelle par le mouvement hybride  de la lame de verre dans le collisionneur circulaire de monopôles. 

Figure 4.36:

Cunéitropisme: orientation du champ furcelle d par le gradient d'épaisseur grad h. 

Figure 4.41:

Mise en évidence des écoulements électro-osmotiques.  Ils sont induits par le champ électrique à l’intérieur de le fente entre les électrodes et par continuité persistent dans les zones sans champ où ils perturbent le champ furcelle enroulé.   

Figure 4.43:

Mise en évidence des écoulements électro-osmotiques dans la géométrie à deux fentes connectées en parallèle.  Les écoulements  induits par les champs électriques à l’intérieur de deux  fentes ont les sens opposés. On note la présence d'un point de stagnation au milieu  de la bande sans champ entre les deux fentes.  

Figure 4.50:

Mouvement des dowsons d+ et d- dans un champ furcelle enroulé. Leur vitesse est inversement proportionnelle  à la période  locale de l'enroulement de la phase . 

Figure 4.53. :

La course des dowsons générés par un perturbation de la texture furcelle enroulée au moyen du  dispositif DDC2. 

Figure 4.56:

"Big Bang": génération simultanée des paires des dowsons d+ et d- mis en mouvement dans les directions opposées. Dans certains cas, les collisions des paires d+d-  résultent en leur annihilation. Dans cette vidéo prise en lumière naturelle, la phase du champ furcelle n'est pas visible.  

Figure 4.59:

Évolution des dowsons générés par "Big Bang". On observe d'abord des nombreuses annihilations des paires  suivies par les mouvements de cinq dowsons restants (3d+ et 2d-). Un des dowsons d- est attiré vers centre où la vitesse d'enroulement est maximale. Après l’annihilation d'une paire d+d-,  deux dowsons d+ sont mis en orbite autour du dowson d-.  

Ce triplet de dowsons, appelé Cladis-Brand 2,  est dynamiquement stable. 

Figure 4.60:

Le comportement gyrophobe du dowson d+ se manifeste pendant enroulement de la phase. Pour garder sa phase il s'éloigne de la source de la phase située au centre. 

Figure 4.63a:

État stationnaire Cladis-Brand 1: dowson d+ en orbite autour de la source de la phase situé au centre.  

Figure 4.63b:

État stationnaire Cladis-Brand 2: deux dowson d+ en orbite autour du dowson d- maintenu  dans la source de la phase située au centre.  

Figure 4.65.I.b-e:

Collision d'une paire des dowsons d+d- . A cause de l'éloignement suffisant de leurs  trajectoires, l'annihilation est évité et les deux dowsons continuent leurs chemins. 

Figure 4.65.II.b-e:

Collision d'une paire des dowsons d+d- . Ici, à cause de la proximité suffisante de leurs  trajectoires, l'annihilation a lieu. 

Figure 4.68:

Contrôle de l'issue d'une collision par l'application transitoire d'un écoulement globale. Ici, la l'annihilation de la paire des dowsons d+d-,  qui semblait inévitable à cause de la proximité des trajectoires, est évité. 

Figure 4.72:

Stabilisation d'un triplet de dowsons (deux d+ et un d-) par un champ électrique quadripolaire. Cette expérience met en évidence la polarisation flexo-électrique de la texture furcelle. 

Figure 5.8b:

Génération des disinclinaisons pendant la transition Isotrope - Nématique dans une cellule à ancrages croisés. 

Figure 5.17:

Configuration en double torsion du directeur dans un CL nématique lyotrope confiné dans un tube capillaire.