‹ Phénomènes d'orientation dans les liquides nematiques: Une nouvelle méthode de mesure de la tension superficielle applicable à ces liquidesChapitre 11 sur 11 · RESUME ET CONCLUSION · texte numérisé non relu

RESUME ET CONCLUSION

L'idée directrice de ce travail était de rechercher la nature et les conditions des influences exercées par les parois sur les couches minces du p-azoxyanisol dans son état de liquide nématique. Loin d’apporter la solution du problème qui m'a préoccupé, sa recherche m'a cependant guidé à travers mes observations et m'a conduit à l'examen des diverses structures qui caractérisent l’état nématique, ainsi qu'à l'étude d’un certain nombre de phénomènes d'orientation et à la mesure de la tension superficielle du p-azoxyanisol à différentes températures.

J'ai montré que la structure « à fils », représentée par des lignes de discontinuité optique observées dans les couches épaisses, accompagnait toujours des mouvements tourbillonnaires du liquide. Le phénomène des tourbillons ceilulaires semble indiquer, de plus, que le fil nématique constitue l’axe du tourbillon.

La structure « homéotrope » du p-azoxyanisol, constituée par des axes optiques parallèles entre eux et perpendiculaires aux parois, ne peut s'établir que si celles-ci présentent une surface qui pourrait être mouillée par l’eau. Cette structure serait donc déterminée par l’action des parois.

La structure « à plages » formée d’un certain nombre de plages d’étendue plus ou moins grande, dans chacune desquelles les axes optiques sont parallèles entre eux mais ont une orientation quelconque par rapport aux parois (la variation d'orientation d’une plage à l’autre étant rapide mais continue), la structure « à noyaux » où les axes optiques ont une orientation qui varie d’un point à l’autre de la préparation mais toujours d’une manière continue, sont autant de

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structures qui ne peuvent s'établir, semble-t-il, que si les parois sont soutllées. L'état liquide nématique, soit qu’il se constitue aux dépens de l’état cristallin, soit qu’il se constitue aux dépens de l’état liquide isotrope, présente, au moment de sa formation, une certaine disposition des axes optiques qui subsiste dans tout l’état nématique à condition que les parois ne puissent pas exercer leur action.

Les couches minces, à surfaces libres, présentent une structure à noyaux sans points de convergence, ou avec un ou deux centres seulement. Quand l’état liquide nématique se constitue aux dépens de l’état liquide isotrope, les noyaux sont entiers à quatre branches noires entre nicols croisés ; ils ont leur origine dans les gouttes anisotropes qui se forment au sein de l'état isotrope. Constitué aux dépens de l’état cristallin, l’état nématique présente des demi-noyaux à deux branches noires, entre nicols croisés, qui peuvent avoir leur origine dans les mouvements de convection du liquideavant leur freinage.

J’ai effectué la mesure de la tension superficielle du p-azoxyanisol, à différentes températures, au moyen de l'étude optique des lames liquides suspendues. La précision de la méthode est de 1 0/0. Elle m’a donné pour la tension superficielle du p-azoxyanisol, dans l’état nématique, l'équation linéaire suivante :

A — 52,1 —0,110.{+ 0,5 dynes/cm.

Cette méthode ne fait pas intervenir l'angle de raccordement du liquide avec les parois qui le contiennent.

La production des fils nématiques, dans les couches épaisses de liquide soumis à l’action d’un champ électrique, ne s’interprète pas comme une orientation des axes optiques dans le champ électrique, car ces fils nématiques, ne sont qu’un effet secondaire créé par le mouvement des ions dans le champ et par l’état de mouvement tourbillonnaire du liquide. J'ai observé, par contre, une orientation, parallèle

au champ, dans le p-azoxyanisol, en couche mince, quand il se présente sous forme de structure homéotrope, dans un champ électrique continu de faible intensité. Cette étude demande à être poursuivie pour permettre la confrontation complète avec les expériences de W. Kast dont les résultats aux fréquences élevées n'ont pas été retrouvés dans l’observation au microscope polarisant.

L'action du champ magnétique sur une lame mince de liquide dont les deux surfaces sont libres montre que la structure n’est pas modifiée tant que le champ reste inférieur à un certain seuil H, lié à l'épaisseur de la préparation. Quand le champ magnétique est assez élevé pour provoquer une déformation de la structure, l'observation des anneaux de biréfringence, en lumière parallèle, établit la progression de cette déformation en fonction du champ. Les résultats obtenus s'accordent avec la théorie développée par Zocher et permettent la détermination d’une constante élastique du liquide nématique.

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