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III.3. Effets non linéaires dans les matériaux PDLC
III.3.1. Introduction
Les micro et nano composites PDLC commencent à devenir très
importants en tant que matériaux non linéaires.
Les premiers matériaux PDLC élaborés par Fergason [46, 51] et
Doane [51, 52] sont des matériaux hétérogènes qui consistent en une dispersion
de microgouttelettes de cristal liquide nématique dans une matrice de
polymère. Pour des gouttelettes de cristal liquide de tailles de l’ordre de la
longueur d’onde de la lumière incidente, le matériau PDLC [51,53] est très
diffusant donc opaque à l’état off, non adressé. Par contre si un voltage,
d’intensité appropriée, est appliqué à l’échantillon qui se présente sous forme
de film mince, les molécules de cristal liquide, confinées à l’intérieur des
gouttelettes, tournent d’une manière collective pour s’aligner suivant la
direction du champ appliqué (Figure III.1).
Si le polymère est choisi tel que son indice de réfraction soit très
proche de l’indice de réfraction ordinaire du cristal liquide, le matériau devient
transparent dans cet état on, adressé. Cette transparence est une fonction
continue de la valeur du champ appliqué et peut donc être contrôlée
électriquement. De tels matériaux ont de nombreuses applications dans des
dispositifs électrooptiques [51, 54, 55]. Quand ces matériaux sont élaborés de
telle manière que les dimensions des domaines nématiques dispersés soient
substantiellement très petites devant la longueur d’onde de la lumière incidente,
ils deviennent pratiquement transparents même en absence de champ appliqué.
Les propriétés de base de ces nanomatériaux reposent non plus sur un
effet diffusif, comme pour les matériaux à microgouttelettes, mais plutôt sur les
deux autre effets optiques à savoir l’effet diffractant et l’effet déphasant. On est
intéressé ici par ce dernier effet dont l’origine provient de la réorientation
collective des gouttelettes de cristal liquide contenues dans le film PDLC
quand il est soumis à un champ électrique externe.