L’objectif de cette thèse est de réaliser une peau active pour le camouflage de véhicule terrestre à base de la technologie cristal liquide cholestérique. Après analyse de l’environnement, une texture est appliquée sur les écrans cristaux liquides afin de réduire la signature visuelle et thermique du véhicule. Les travaux ont consisté à proposer un dispositif trichrome cristal liquide permettant d’obtenir la colorimétrie définie par le cahier des charges. Les problèmes de tenue en température, de réflexion spéculaire, de niveaux de gris, niveaux de réflectivité, de réduction des tensions appliquées ont été traités au cours de cette thèse. La technologie proposée a permis la réalisation d’un démonstrateur sur un robot télécommandé qui a été présenté au salon Eurosatory 2018 sur le stand du ministère des armées. Des travaux ont été également engagés pour le développement de modulateur optique dans l’infrarouge, à base de cristaux liquides cholestérique, afin de moduler la réflectivité et donc de pouvoir limiter la signature thermique du véhicule. Plusieurs pistes ont été testées et proposées. / The objective of this thesis is to achieve an active skin for the camouflage of a land vehicle based on cholesteric liquid crystal technology. After analysis of the environment, a texture is applied on the LCDs to reduce the visual and thermal signature of the vehicle. The work consisted of proposing a trichrome liquid crystal device to obtain the colorimetry defined by the specifications. The problems of temperature resistance, specular reflection, gray scale, reflectivity levels, reduction of applied voltages were discussed during this thesis. The proposed technology enabled to realization of a demonstrator on a remote controlledrobot that was presented at Eurosatory 2018 on the stand of the Ministry of the Armed Forces. Work has also been started on the development of optical modulators in the infrared, based on cholesteric liquid crystals, in order to modulate the reflectivity and thus to be able to limit the thermal signature of the vehicle. Several tracks have been tested and proposed.

La structure moléculaire d'un cristal liquide cholestérique (CLC) est hélicoïdale et donne lieu à des propriétés optiques remarquables comme la réflexion sélective de la lumière. La structure cholestérique soulève des questions fondamentales comme la relation entre chiralités moléculaire et mésoscopique, et son impact sur les propriétés optiques. Elle est omniprésente en biologie (organisation de la chitine, de la cellulose, du collagène ou de la chromatine). Elle est aussi utilisée en technologie : en cosmétologie, dans les afficheurs nématiques super-torsadés, les écrans réflecteurs, les capteurs de température ou pression, les matériaux pour les applications photoniques en général. Le but du présent travail est de décrire et comprendre l'interaction de la lumière avec différents types de structures hélicoïdales non-monotones élaborées dans cette thèse - films cholestériques synthétiques (monocomposant ou hybrides i.e. dopés en nanoparticules d'or) - ou dans un matériau biologique (carapace du scarabée Chrysina gloriosa). Différentes techniques de caractérisation optique ont été utilisées suivant le matériau à étudier et les questions posées. La partie principale du manuscrit est dédiée aux microlentilles et micro-miroirs cholestériques. Nous avons étudié la texture polygonale cholestérique et mis en évidence qu'elle se comporte comme un réseau de microlentilles chirales à l'aide de la microscopie confocale couplée à la spectrophotométrie. Ces microlentilles organiques, élaborées en deux étapes par auto-assemblage, ont la particularité d'être sélectives en longueur d'onde. Nous avons ensuite montré que la texture polygonale de la carapace de Chrysina gloriosa, analogue biologique, est un réseau de micro-miroirs sphériques et de microlentilles convergentes. La seconde partie du manuscrit est consacrée à l'élaboration de matériaux hybrides CLC et nanoparticules d'or et à l'étude de leurs propriétés optiques. Les propriétés optiques de ces nanocomposites ont été sondées à l'aide de différentes techniques (résonance plasmon, spectrométrie Raman etc). / The molecular structure of a cholesteric liquid crystal (CLC) is helical and gives rise to outstanding optical properties like the selective reflection of the light. Cholesteric structure raises fundamental questions such as the relationship between molecular chirality and mesoscopic chirality, and its impact on optical properties. It is omnipresent in biology (organisation of chitin, cellulose, collagen or chromatin). It is also used in technology: cosmetology, super-twisted nematic displays, reflective screens, temperature or pressure sensors, materials for photonic applications in general. The purpose of this work is to describe and understand the interaction of light with different types of non-monotonous helical structures elaborated in this thesis - synthetic cholesteric films (single-component or hybrid i.e. doped with gold nanoparticles) - or in a biological material (Chrysina gloriosa beetle). Several optical characterisation techniques have been used, depending on the sample to study and the questions which are rised. The main part of the manuscript is dedicated to cholesteric microlenses and micro-mirrors. We studied the cholesteric polygonal texture and highlighted that it acts as a chiral microlens array by using confocal microscopy coupled to spectrophotometry. These organic microlenses, developed in a two-step process by self-assembly, have the specificity of being wavelength-selective. We then showed that the polygonal texture of Chrysina gloriosa, as a biological analogous, is an array of spherical micro-mirrors and convergent microlenses. The second part of the manuscript is devoted to the elaboration of hybrid materials composed of CLC and gold nanoparticules and the study of their optical properties. Optical properties of these nanocomposites were probed using various techniques (plasmon resonance, Raman spectroscopy etc).