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Séminaire MSC. 26 septembre 2016. Bruno Issenmann (ILM, UCBL, Lyon) : "Viscosité de l’eau surfondue et interprétation des anomalies de l’eau par un modèle à deux états"

Sauf mention contraire, les séminaires et les soutenances se déroulent à 11h30 en salle 454A du bâtiment Condorcet.


Viscosité de l’eau surfondue et interprétation des anomalies de l’eau par un modèle à deux états

Bruno Issenmann, Institut Lumière Matière, UMR 5306 CNRS - Université Claude Bernard, Lyon 1

L’eau est un liquide familier qui présente pourtant de nombreuses anomalies. Dans la plupart des liquides, loin de la transition vitreuse, la viscosité et le coefficient d’auto-diffusion sont couplés par la relation de Stokes-Einstein. Dans l’eau, ces quantités commencent déjà à se découpler vers 20°C. Des simulations de dynamique moléculaire relient ce comportement à l’hypothèse d’une transition de phase entre deux formes liquides distinctes d’eau surfondue [1]. Alors que le coefficient d’auto-diffusion est tabulé expérimentalement dans l’eau surfondue sur une large gamme de pressions et de températures [2], peu de données de viscosité existent [3]. Je présenterai deux nouvelles expérience de mesure de viscosité dans l’eau surfondue : l’une utilise le mouvement brownien de colloïdes et nous a permis de mesurer la viscosité de l’eau surfondue à pression atmosphérique jusqu’à -34°C [4]. L’autre, grâce à un écoulement de Poiseuille, a permis de la mesurer jusqu’à 300MPa et 20°C en dessous de la température de fusion. Enfin je présenterai une extension d’un modèle à deux états [5], qui permet de décrire de façon quantitative les propriétés dynamiques de l’eau surfondue.

[1] P. Kumar, S. V. Buldyrev, S. R. Becker, P. H. Poole, F. W. Starr, H. E. Stanley, Relation between the Widom line and the breakdown of the Stokes-Einstein relation in supercooled water, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104 9575 (2007)

[2] W. S. Price, H. Ide, Y. Arata, Self-Diffusion of Supercooled Water to 238K Using PGSE NMR Diffusion Measurements, J. Phys. Chem. A 103 448-450 (1999)

[3] J. Hallett, The temperature dependence of the viscosity of supercooled water, Proc. Phys. Soc. 82 1046 (1963)

[4] A. Dehaoui, B. Issenmann, F. Caupin, Viscosity of deeply supercooled water and its coupling to molecular diffusion, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 112 12020 (2015)

[5] V. Holten and M.A. Anisimov, Entropy-driven liquid–liquid separation in supercooled water, Sci. Rep. 2, 713 (2012)


Contact : Équipe séminaires / Seminar team - Published on / Publié le 5 août 2016


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