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Mousses liquides

- Porteur : Raufaste Christophe

- Collaborateurs LPMC : Fraysse Nathalie, Rajchenbach Jean, Bouret Yann

- Collaborateurs extérieurs : Mader Kevin et Mokso Rajmund (Paul Scherrer Institute, Suisse), Dollet Benjamin (Institut de Physique de Rennes, Rennes), Santucci Stéphane (Laboratoire de Physique de l’ENS Lyon), Argentina Médéric (INLN, Université Nice Sophia Antipolis)

- Doctorants/Post-docs : Cohen Alexandre

- Description :

Les mousses liquides présentent de nombreuses propriétés très intéressantes pour les industries agroalimentaire, cosmétique ou pétrolière, par exemple, car elles sont faciles à produire et possèdent des propriétés mécaniques intéressantes. Leur structure est principalement constituée de bulles gazeuses entourées d’une phase liquide continue, le tout étant stabilisé par des surfactants. Ce caractère multiphasique confère aux mousses liquides un comportement solide lorsqu’elles sont soumises à de faibles contraintes mécaniques et un comportement plutôt liquide au delà d’une contrainte seuil. La rhéométrie classique permet de qualifier les comportements d’écoulement du point de vue macroscopique. L’enjeu actuel est d’établir le lien entre le comportement macroscopique et les déformations et/ou restructurations qui surviennent à l’échelle de la bulle, le but étant d’élaborer des mousses nouvelles présentant des propriétés ciblés. Le projet « Mousses Liquides » développé au LPMC comporte trois volets qui abordent la mécanique des mousses liquides à travers différentes techniques.

  • Dynamique d’un bord de Plateau : Les contacts entre bulles forment des films de savon, ces derniers se regroupent par trois le long de canaux de liquide appelés "bords de Plateau". Le bord de Plateau est un élément important de l’empilement de bulles qui constitue la mousse, notamment car il contient l’essentiel du liquide présent dans la mousse. L’originalité de cette expérience réside dans la mise en place d’une cellule élémentaire de mousse permettant de créer un bord de Plateau unique et de voir comment cet objet original, répond aux divers types de sollicitations mécaniques (comme par exemple une excitation harmonique, ou de la succion capillaire).
  • Acoustique des mousses : L’utilisation d’ondes sonores est une méthode in situ et en général non destructive, et est donc bien appropriée pour l’exploration des comportements mécaniques des mousse réelles, tridimensionnelles. Les mesures acoustiques (vitesse, dispersion, amortissement) sont ici couplées avec une visualisation de la structure (bulles, films entre bulles) permettant de faire le lien direct entre signal sonore et mécanismes de déformation et relaxation à l’échelle de la bulle.
  • Imagerie et rhéologie 3D : Une mousse étant opaque au delà de quelques couches de bulles, nous faisons appel aux techniques d’imagerie par rayons X développée au Swiss Light Source (Villingen, Suisse) pour imager en profondeur une mousse réelle en écoulement. Cela permet de remonter à toute l’information locale à l’échelle de la bulle (déplacements, déformations, réarrangements).

Mots-clés

Fluides & Matériaux Complexes, Fluides Complexes, MIMIC