Que sont les cristaux liquides ?

L'existence des cristaux liquides, comme tant d'autres découvertes scientifiques, a longtemps été mise en doute par la communauté scientifique. Vous interagissez peut-être avec des cristaux liquides chaque jour si vous utilisez un ordinateur portable ou avez un téléviseur à écran plat, mais la technologie derrière ces affichages révolutionnaires a été durement gagnée et est véritablement révolutionnaire.

Histoire

Lorsque l'Autrichien Friedrich Reinitzer a découvert les cristaux liquides à la fin du XIXe siècle, ce fut entièrement par accident. Reinitzer tentait de déterminer le poids moléculaire du cholestérol, ce qui impliquait de chauffer et refroidir la substance. En découvrant un état entre cristaux solides et forme liquide, il partagea sa découverte avec le physicien allemand Otto Lehmann, qui inventa le terme « cristaux liquides ».

Physique

Le site du Prix Nobel note que « les cristaux liquides sont des matériaux partiellement ordonnés, quelque part entre leurs phases solide et liquide. » Alors que les cristaux solides sont toujours ordonnés sur le même axe, les cristaux liquides ont une forte tendance à s'ordonner sur le même axe. « Cela contraste avec les molécules en phase liquide, qui n'ont pas d'ordre intrinsèque. » Les cristaux liquides ont aussi l'importante propriété d'être contrôlables électroniquement, magnétiquement ou mécaniquement.

Chimie

Les deux catégories de cristaux liquides sont les thermotropes et les lyotropes. Elles diffèrent en ce que les cristaux thermotropes peuvent être influencés ou façonnés par la température, tandis que les cristaux lyotropes peuvent être influencés ou façonnés par des solvants ou produits chimiques externes. Ces différences déterminent les types d'applications pour lesquelles les deux catégories peuvent être utilisées.

Applications

L'application la plus courante est les LCD (Liquid Crystal Displays). On les voit souvent sous forme de téléviseurs à écran plat et d'écrans d'ordinateur, ou d'appareils aussi simples que des horloges numériques. D'autres applications incluent les thermomètres à cristaux liquides et l'imagerie optique.