Dans une fine couche de cristal liquide, les molécules sont généralement disposées comme des allumettes dans une boîte : alignées dans une même direction, mais de manière désordonnée — certaines pointent vers le haut, d'autres vers le bas. Pour que toutes les allumettes pointent dans le même sens, il faut une architecture moléculaire particulière. Des scientifiques ont trouvé une astuce chimique qui rend cela presque automatique.

Il s'agit de molécules dérivées du 1,3-dioxane, un cycle à six chaînons contenant deux atomes d'oxygène. Si l'on fixe un groupe méthyle (une petite excroissance composée d'un atome de carbone et de trois atomes d'hydrogène) en position 5 de ce cycle, les molécules commencent à s'organiser de manière polaire. Autrement dit, tous leurs dipôles électriques — comme de minuscules aiguilles de boussole — pointent dans la même direction.

Le plus intéressant, c'est que cette astuce ne fonctionne pas pour une seule substance, mais pour toute une famille. Dans huit paires « composé parent – analogue méthylé », l'ajout du groupe méthyle a soit renforcé l'ordre polaire, soit déclenché celui-ci là où il était totalement absent. C'est comme si une même petite pièce permettait à différents jeux de construction de s'assembler en une même figure.

Une conception moléculaire aussi simple ouvre la voie à de nouveaux matériaux cristaux liquides pour les écrans, les capteurs et l'optoélectronique. Au lieu de passer par un long criblage de molécules complexes, on peut prendre une base éprouvée et y ajouter une petite excroissance — et obtenir la propriété souhaitée.