Smectic Compressibility of Polymer-Containing Lyotropic Lamellar Phases: An Experimental Tool to Study the Thermodynamics of Polymer Confinement

Abstract

Nous avons decouvert un systeme mixte constitue d'une phase smectique de membranes fluides (melange en proportion appropriee d'hexanol et de chlorure de cethylpyridinium), dans une solution aqueuse d'un polymere hydrosoluble neutre non adsorbant de tres grande masse moleculaire : le polyvinylpyrolidonne. Ce systeme permet de realiser experimentalement les diverses situations de confinement d'une solution de macromolecules entre deux plans. La presence du polymere entre les membranes induit une interaction effective entre membranes qui depend du regime de confinement. Nous calculons la contribution a la compressibilite smectique de cette interaction effective dans chacun des quatres regimes attendus ; c'est une fonction non monotone de la concentration en polymere dans le solvant. Cette grandeur thermodynamique est particulierement interessante car elle est mesurable par diffusion de rayonnement aux petits angles (X ou neutrons). Notre modele permet d'interpreter quantitativement la separation de phase lamellaire/lamellaire observee par addition progressive de sel pour une composition particuliere du systeme.