Détermination des températures superficielles par cristaux liquides

Sommaire

1. Généralités

2. Les cholestériques et les nématiques chiraux

2.1 Propriétés de la phase cholestérique

2.2 Choix du cholestérique et utilisation pratique

3. Détermination des températures

3.1 Étude théorique de la réflexion dans une couche cholestérique

3.2 Influence des angles d’éclairage et d’observation

3.3 Évaluation des erreurs d’origine thermique

3.4 Avantages et limitations du procédé

4. Mesures de précision

4.1 Introduction

4.2 Appareillage de mesure

5. Applications

5.1 Applications médicales

5.2 Applications aux contrôles thermiques

5.3 Visualisation des températures dans des écoulements

5.4 Applications diverses

6. Conclusion

Pour en savoir plus

Ces substances étranges qui possèdent la mobilité des liquides et les propriétés optiques des cristaux furent découvertes par le chimiste allemand Reinitzer en 1888. En étudiant la fusion du benzoate de cholestéryle, il apparaît un liquide trouble à 145  ^o C qui ne devient clair qu’à 178  ^o C.

L’année suivante, Lehmann découvre l’anisotropie optique de la phase trouble et propose le nom de cristaux liquides .

Ensuite, les recherches s’estompent durant un demi-siècle, pour retrouver un intérêt spectaculaire au début des années soixante-dix.

Les applications les plus importantes furent les affichages de montres et de calculatrices, ainsi que la détermination des températures de surface.

Pendant ces vingt dernières années, les cristaux liquides ont suscité un grand intérêt du point de vue de la physique fondamentale [1] [2] et ont donné lieu à de nombreuses publications.

Cette phase intermédiaire entre solide et liquide se subdivise en trois familles distinctes suivant leur arrangement moléculaire (§ 1). Notre intérêt portera principalement sur la phase dite cholestérique ou nématique chirale  (§ 2) car c’est celle qui a débouché sur la détermination des températures superficielles et les contrôles non destructifs dans des domaines variés (aérospatial, électronique,...