Un nouvelle couronne au royaume des cristaux liquides

Sera-t-il possible un jour de se passer des terres rares pour les applications d'affichage à écran souple ? Les chimistes rennais viennent de mettre en évidence l'influence d'assemblages métalliques anioniques sur la stabilité thermique de cristaux liquides. Ce travail ouvre de nombreuses voies de recherches en photovoltaïque et opto-électronique. Publication dans Angewandte Chemie International Edition (juil. 2018).

Représentation de la couronne d'éther publiée par K. Guy et al.

[texte repris d'un communiqué de l'Institut de chimie du CNRS]

Un cœur chargé négativement pour apporter des propriétés optiques et électroniques. Un ligand chargé positivement pour apporter stabilité et liaison. Une couronne d’éther pour les amener tous et dans les cristaux liquides les lier....

Rien de fantastique dans cette recette... Il s’agit en fait de la récente publication des chercheurs de l'Institut des sciences chimiques de Rennes (INSA Rennes/CNRS/ENSC Rennes/Université Rennes 1), en collaboration avec l’Université de Stuttgart. Derrière cette incantation à trois éléments, un cluster métallique anionique, un contre-cation alcalin et un éther-couronne organique, se cache une synthèse de cristaux liquides particulièrement stable. Ils sont capables de conserver leurs propriétés jusqu’à des températures jamais atteintes. Lorsque le contre-cation est un potassium, par exemple, les cristaux liquides résistent jusqu’à une température d’environ 180 °C.

Notre approche est versatile », insiste Yann Molard, le maître de conférences à l'Université de Rennes 1 qui a dirigé l’étude. « Ces cristaux liquides sont constitués de trois éléments dont chaque composant peut être modifié pour moduler les propriétés globales.

Cette alliance entre un cœur métallique, un cation et une couronne organique, a également l’avantage de pouvoir être facilement réalisée et d’être soluble dans des solvants. Ces cristaux liquides hybrides, qui émettent dans le rouge et l’infra-rouge, pourraient ainsi être imprimés ou déposés par trempe. Propriété optique et faible coût laissent imaginer qu’il serait possible de remplacer certaines terres rares utilisées en électronique par ces cristaux liquides à couronnes d’éther.

Référence

Lord of The Crowns: A New Precious in the Kingdom of Clustomesogens
Kevin Guy, Philipp Ehni, Serge Paofai, Robert Forschner, Dr. Claire Roiland, Dr. Maria Amela-Cortes, Dr. Stéphane Cordier, Prof. Sabine Laschat, Dr. Yann Molard
Angewandte Chemie International Edition (juill. 2018) - DOI:10.1002/anie.201806556