M2 LPS 2001
Layla Martin-Samos
Today researcher at the Italian National Research Council
Layla Martin-Samos
Today researcher at the Italian National Research Council
Viscoélasticité des mésophases lyotropes
(see the chapter V of the book on Lyotropic Liquid Crystals)
Introduction au rapport du stage
Dans le but de mesurer l'élasticité de la phase cubique, nous avons tout d'abord repris une expérience, qui avait déjà fait ses preuves dans des études d'élasticité des phases bleues (cristaux liquides cholestériques) et des cristaux colloïdaux, et qui avait fait l'objet d'un stage antérieur sur le mélange C12EO6/H2O (voir Fig.1 plus bas). La première partie de mon stage a été consacrée à la mise au point de cette expérience et aux tentatives d'explication des spectres très compliqués qu'elle fournissait. Nous avons exploré plusieurs pistes, mais il s'est avéré au cours de cette étude que la méthode même de mesure présente de sérieuses difficultés d'interprétation, à cause d'effets parasites (vibrations) difficiles à maîtriser. Nous verrons que la source principale de nos difficultés était la fréquence trop élevée employée dans cette expérience.
Pour échapper à cette difficulté, pendant la deuxième partie de mon stage, nous avons conçu une expérience entièrement nouvelle (voir Fig.2 plus bas) dans laquelle la fréquence employée était environ dix fois plus petite que précédemment. La nouvelle expérience nous a permis, non seulement d'obtenir une mesure très fiable du module élastique de cisaillement dans la phase cubique, mais aussi de découvrir que des échantillons polycristallins des phases hexagonale et lamellaire sont aussi doués d'élasticité.
Diagramme de phases du mélange binaire C12EO6/H2O. La ligne verticale correspond à la concentration moyenne de 64%. En changeant la température de 8°C à 40°C, on obtient successivement trois phases: Hexagonale H1, cubique Ia3d et Lamellaire La.
Equation du mouvement de la tige suspendue sur un fil de torsion soumise au couple harmonique de fréquence w. Gz est le couple exercé sur la tige par l'échantillon. Ce couple est proportionnel au module de cisaillement complexe.
Courbes de la résonance enregistrée avec la tige libre et plongée dans la phase lamellaire.
Modules de cisaillement élastique et visqueux (imaginaire):
Courbe de la résonance enregistrée avec la tige plongée dans la phase hexagonale.
Modules de cisaillement élastique et visqueux (imaginaire):
Courbe de la résonance enregistrée avec la tige plongée dans la phase cubique Ia3d.
Modules de cisaillement élastique et visqueux (imaginaire):