Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Christophe Raufaste et Alexandre Cohen

Laboratoire de Physique de la Matière Condensée, Université de Nice - Sophia Antipolis

Jeudi 27 novembre à 14h, salle 646A

(attention : jour, horaire et lieu inhabituels !)

Dynamiques rapides au sein d’une mousse liquide

Les mousses liquides résultent de l’assemblage contraint de bulles à l’intérieur d’une phase continue liquide. Les interfaces liquide-gaz prennent alors la forme de films, bords de Plateau et vertex qui sont les briques élémentaires submillimétriques de la structure d’une mousse. Malgré ces petites échelles de longueur, nous montrons que les écoulements de liquide à l’intérieur d’une mousse faisant suite à une perturbation mécanique peuvent être suffisamment rapides pour établir un régime inertiel. Deux exemples seront présentés lors du séminaire :

Impact d’un jet sur un film de savon

La réponse d’un film de savon suite à l’impact d’un jet submillimétrique de même solution est étudiée. Nous observons que les deux objets interagissent sans que le film ne casse au moment de l’impact. Le jet subit une déviation et une analogie avec l’optique est constatée. Un premier régime de faible déviation est obtenu à faibles angles d’incidence ou à hautes vitesses pour lequel le jet est réfracté. A l’opposé, un deuxième régime apparaît pour lequel le jet est fortement dévié jusqu’à être absorbé par le film. Ces deux régimes sont interprétés à partir de mécanismes mêlant capillarité et inertie. La forme du film de savon n’est que légèrement modifiée par l’interaction avec le film. Malgré cela on observe dans le film de savon un écoulement centripète dont le débit augmente avec la vitesse d’impact du jet. L’épaisseur du film de savon et sa durée de vie peuvent alors être contrôlées.

Coalescence d’une goutte avec un bord de Plateau

La réponse d’un bord de Plateau suite à la coalescence d’une goutte millimétrique de même solution est étudiée. Nous observons qu’une fois que la goutte est incorporée dans le bord de Plateau, l’inhomogénéité de liquide ainsi formée est redistribuée dans le bord de Plateau. Cette redistribution prend la géométrie d’un ressaut hydraulique qui se propage à vitesse constante, de l’ordre de 0.5m/s. Cette redistribution montre l’existence d’écoulement rapide dans un bord de Plateau micrométrique et peut être observée à l’échelle de la mousse. Le mécanisme d’apparition du ressaut est interprété à partir d’ une force motrice capillaire plutôt que gravitaire.