– TEMPLDISCO

Ce projet développe un approche expérimentale fondamentale de la chimie physique de cristaux liquides discotiques colonnaires (DCLC), lorsqu'ils sont confinés à l'échelle nanométrique dans des templates poreux fortement ordonnés. Il aborde des systèmes génériques émergents directement pertinents à court terme pour des applications d'électronique organique, mais pour lesquels il manque encore une connaissance approfondie des propriétés structurales et dynamiques. Ce manque reste à ce jour un verrou scientifique important. Pour ce projet, nous mettons en place un consortium permettant de bénéficier de la combinaison des expertises scientifiques et techniques d'équipes de recherche françaises et allemandes reconnues internationalement dans les domaines de la chimie physique des liquides, des systèmes formateurs de verre, de la matière molle et du confinement. De plus, ce partenariat élargi permet de croiser une large gamme de compétences scientifiques comme la chimie organique, la préparation de templates inorganiques, et la caractérisation dynamique et structurale. D'un point de vue fondamental, nous attendons des résultats sans précédent sur les effets de confinement sur les propriétés thermodynamiques, structurales et dynamiques des DCLC. Le role de quelques paramètres clef seront analysés en détail : interaction de surface, rugosité d'interface, traitement thermique sur la nature de l'inhomogénéité spatiale des structures obtenues. Une large part du projet impliquera des expériences réalisées sur les grands intruments européens. La complémentarité des expertises et équipements (RMN, spectroscopie diélectrique, diffusion quasiélastique de neutrons) va permettre d'explorer la dynamique moléculaire des DCLCs confinés sur une très large gamme de temps de corrélation. La caractérisation de mouvements individuels (modes de translation et rotation) d'échelles de temps microscopique à macroscopique va permettre de piloter au refroidissement le ralentissement de la dynamique moléculaire, attendu de type vitreux, de déterminer la taille des hétérogénéités dynamiques, et de quantifier d'autres échelles de longueur pertinentes. Il est à noter que ce dernier problème relève expressément de la physique de la matière molle. Quelques indicateurs vont permettre d'évaluer le succès du projet : la caractérisation de la nature des transistions de phase rencontrées pour un ensemble représentatif de DCLCs confinés dans des nanocanaux, la confrontation avec des attentes théoriques issues d'effets de taille finie, de champ extérieur ou de désordre gelé.