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Accueil du site > Séminaire Guillaume Toquer

Guillaume Toquer

Centre de Recherche Paul Pascal, Pessac et
Laboratoire des Colloïdes, Verres et Nanomatériaux, Montpellier

Deux études mettent en évidence des couplages originaux entre un cristal liquide thermotrope et des surfactants.

La première étude porte sur l’organisation de systèmes lyotropes (surfactants et eau) dans un solvant thermotrope anisotrope (cristal liquide). L’existence d’une phase baptisée « nématique transparente » dans un tel système mixte thermotrope-lyotrope, de type microémulsion, a été récemment débattue. Des expériences de diffusion dynamique de lumière, au voisinage de la transition isotrope-nématique, laissait supposer l’apparition d’une phase intermédiaire, résultant de la compétition entre l’apparition d’un ordre nématique dans le solvant et des effets d’ancrages sur les agrégats. Nous avons caractérisé, dans un premier temps, par diffusion de rayonnement X et neutrons, la morphologie et les interactions d’agrégats, composés de bromure de didodecyldimethylammonium (DDAB) et d’eau, dans un cristal liquide, 4-n-pentyl-4’-cyanobiphenyl (5CB), en phase isotrope. L’étude de l’évolution des diagrammes de phases couplée à des expériences de diffusion (X, Lumière et neutrons) a permis de montrer que l’ajout de cosurfactants permettait de faire varier continûment la taille des nanoagrégats. L’ensemble de nos données expérimentales s’explique par la présence d’interactions fortes de Van der Waals entre micelles, ce qui justifie en particulier l’absence de transition microémulsion/ phase lamellaire gonflée dans notre système. L’analyse des facteurs de structure a permis, par ailleurs, de mettre en évidence une seconde interaction attractive entre micelle, causée par les fluctuations paranématiques du cristal liquide, intervenant essentiellement à l’approche de la transition isotrope-nématique du cristal liquide [1].

La deuxième étude porte sur des émulsions directes eau-cristal liquide nématique en présence de surfactants amphitropes que nous avons synthétisés. La formulation de ces nouveaux surfactants vise à renforcer leur localisation exclusive à l’interface eau/cristal liquide 5CB. En dehors des émulsions stables formées à température ambiante, un effet remarquable, révélé par observation microscopique, a été obtenu avec l’utilisation de molécules amphitropes de type gémini. Ainsi, les perturbations (variation de température, gradient de concentration …) d’une telle émulsion induisent la formation spectaculaire de gouttes cylindriques de type filaments. Les propriétés statiques et dynamiques de ces objets ont été explorées, pour comprendre les mécanismes régissant leur formation. Nous présentons nos résultats expérimentaux et discutons de l’originalité de l’instabilité [2].

[1] G. Toquer, G. Porte, M. Nobili, J. Appell, C. Blanc, Langmuir, 23, 4081, 2007.

[2] G. Toquer, M. Nobili, T. Phou, A. Grimaldi, S. Monge, C. Blanc, Nature Materials, soumis, 2007.