Afin d’étudier la formation et l’évolution des défauts topologiques dans les cristaux liquides nématiques en microfluidique sous différentes contraintes d’interface, des microcanaux avec différentes conditions d’ancrage de surface ont été préparés. En utilisant des substrats aux propriétés de surface différentes liés à une couche structurale en polydiméthylsiloxane, et en exploitant de manière judicieuse la modification chimique des parois internes des canaux par plasma d’oxygène, trois types de microcanaux avec différentes conditions d’ancrage de surface ont été réalisés. Le flux des cristaux liquides nématiques a été observé, et les règles d’apparition des différents types de défauts topologiques ont été résumées. Les résultats expérimentaux indiquent que : dans les microcanaux à orientation plane, l’alignement des molécules de cristal liquide est continu, sans défauts structuraux évidents. Dans les microcanaux à orientation mixte, sous la compétition entre ancrages d’interface, des lignes de discordance stables se forment près de la surface supérieure, dont le nombre est lié au rapport largeur-profondeur du microcanal. En règle générale, le champ directeur dans les microcanaux à orientation perpendiculaire évolue de manière continue ; en contrôlant un changement brusque de la vitesse d’écoulement pour générer un reflux, on peut efficacement rompre la continuité du champ directeur, générant ainsi des défauts topologiques dynamiques. Le nombre de défauts dépend de la vitesse d’écoulement. Lorsque la vitesse est constante, la structure des défauts maintient un équilibre dynamique temporaire, suivi de fluctuations régulières dans le canal.

microfluidique; cristaux liquides nématiques; microcanaux; ancrage de surface; défauts topologiques