Microrhéologies du cromoglycate de sodium, un cristal liquide chromonique.
Résumé
Les techniques de microrhéologie basées sur le suivi optique de particules microniques sont très intéressantes lorsqu’il s’agit de mesurer les propriétés viscoélastiques de fluides complexes de petit volume. Elles peuvent également paraître très intéressantes pour sonder localement des milieux hétérogènes. Dans le cas de milieux anisotropes comme les cristaux liquides nématiques, ces techniques doivent cependant être utilisées avec précaution. Nous l’illustrerons à travers le cas d’un cristal liquide lyotrope, le cromoglycate de sodium (DSCG) pour lequel nous avons examiné la pertinence des données rhéologiques extraites à partir de la dynamique de microparticules.
Le mouvement Brownien, inhabituel, de microsphères dans la phase nématique de ce système avait en effet attiré récemment l’attention [1,2] suggérant un couplage complexe entre les fluctuations du directeur et les fluctuations de positions des billes. Bien qu’il ait été récemment proposé que des mesures par suivi de particules puissent être utilisées pour obtenir les différentes viscosités de la phase nématique [3], ce phénomène peut en effet conduire à des mesures rhéologiques incohérentes. Afin d’explorer ces différents problèmes, nous avons étudié le mouvement Brownien de particules dans des échantillons alignés en cellules minces (épaisseur 50µm) tout en variant à la fois la concentration de DSCG et la taille des particules (0.5, 1, 3, and 6µm de diamètre).
Des propriétés viscoélastiques effectives ont été extraites de nos mesures de microrhéologie passive ainsi que de mesures actives basées sur l’utilisation de pinces optiques et le mouvement forcé des particules[4]. Nos résultats expliquent pourquoi différents comportements viscoélastiques ont été obtenus précédemment sur ce même système et l’origine des modules élastiques mesurés.