Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Olivier Lombard : Diffusion multiple en régime non linéaire dans les milieux bulleux.

En acoustique, les bulles sont connues pour leur comportement de diffuseur non linéaire fort. Cette propriété est utilisée notamment en imagerie médicale et certains phénomènes non linéaire comme la génération de seconde harmonique[1] ou la conjugaison de phase[2] ont été étudié de façon théorique dans les milieux bulleux. L’étude a été effectuée sur un milieu bulleux particulier : un plan de bulles piégé dans un fluide à seuil. Une concentration en bulles idéale qui maximise la génération de seconde harmonique par le plan de bulles a été prédite par un modèle théorique et observée expérimentalement. Cette concentration idéale résulte de l’interaction entre la diffusion multiple et la réponse non linéaire des bulles du plan.[3] Dans la littérature, la conjugaison de phase utilisant les milieux bulleux est une interaction non linéaire d’ordre 3 entre deux ondes pompes de direction opposées et une onde sonde. La réponse non linéaire du plan de bulles peut être utilisée pour obtenir de la conjugaison de phase. Une onde pompe à la fréquence 2f interagit avec une onde sonde à la fréquence f, et donne une onde à la fréquence f de direction opposée à l’onde sonde. Nous avons étudié l’efficacité d’un tel miroir à conjugaison de phase en terme de direction et d’amplitude de l’onde réfléchie.

[1] J. Wu, Z. Zhu, J. Acoust. Soc. Am 89 (6) (1991)

[2] D. V. Vlasov et al., Sov. Phys. Acoust. 29 (1983).

[3] O. Lombard et al., EPL, 112 (2015)

Gwennhael Brackx : Spectroscopie SERS pour la détection du zinc en milieu aquatique complexe

Parmi les métaux lourds responsables de la pollution aquatique, le zinc est fortement lié à l’activité anthropique. Pour comprendre et prévenir cette pollution, il est important de pouvoir le quantifier. Les géochimistes utilisent actuellement la spectrométrie de masse pour déterminer la quantité de zinc présent dans les milieux aquatiques contaminés, cependant cette méthode très spécifique nécessite une phase de concentration qui demande plusieurs jours. Pour pallier à cette barrière temporelle, nous proposons une méthode basée sur la spectroscopie SERS. Celle-ci présente l’avantage de rester spécifique et sensible avec des temps d’analyse courts (de l’ordre de la minute). Je vous présenterai le principe de la spectroscopie SERS, les ingrédients nécessaires à la réalisation de ces analyses ainsi que les résultats obtenus. Pour ce faire, je vous détaillerai l’analyse multivariée que nous avons utilisée pour extraire les informations essentielles de nos données brutes. Les analyses multivariées regardent la distribution de plusieurs variables pour structurer et résumer l’information. Enfin j’exposerai les conclusions que nous avons pu tirer. Le séminaire donnera l’occasion de montrer l’avantage d’une analyse multivariée pour analyser et comprendre les données obtenues lorsque l’on travaille avec un volume de données importants.