Observations on shear-induced textures and rheology of a smectic-A phase

Observation de textures de cisaillement et rhéologie d’une phase smectique A

Laboratoire de Physique des Solides, Université de Paris-Sud, F 91405 Orsay, France.

Abstract

Observations are reported of the behaviour of a smectic-A liquid crystal, 4-n-octyl-4’-cyanobiphenyl (8CB), as it is sheared in two geometries. In the first an initially-homeo-tropic sample is sheared in a planar shear flow cell, and it is observed that the shear creates textures which resemble those caused by dilating a smectic. The same textures are seen in the second geometry, where the sample is placed in a transparent cone-and-plate rheometer. The apparent viscosity of the smectic material measured in this geometry is found to increase with the fraction of the sample which contains a certain disordered focal conic texture induced by the shear. It appears that the presence of this texture gives the smectic a finite yield stress.

Résumé

On présente quelques observations sur le comportement d’un smectique-A, le 4-n-octyle-4’-cyanobiphényle (8CB), soumis à un cisaillement dans deux géométries. Dans Ja première géométrie est cisaillé un échantillon, homéotrope au départ, dans une cellule d’écoulement planaire. On observe que l’effet de cisaillement crée des textures qui ressemblent à celles introduites dans un smectique par dilatation. Les mêmes textures apparaissent dans la deuxième géométrie, dans laquelle l’échantillon se trouve dans un rhéomètre cône-plan transparent. La viscosité apparente du smectique mesurée dans cette géométrie augmente avec la fraction de l’échantillon contenant une texture désordonnée en coniques focales, introduite par le cisaillement. Cette texture semble permettre de définir une contrainte d’écoulement pour le smectique.