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Séminaire Exceptionnel

                      
Vendredi 3 novembre 2006 à 11h30
Tour 23, couloir 33-23, rdc, salle Fourier

Thomas Cubaud
(Département de Chimie, UCLA)

Dynamique de filaments visqueux en microfluidique

La microfluidique joue un rôle essentiel dans la réalisation de laboratoires sur puces et offre de nouveaux outils d’étude en chimie et en biologie cellulaire. Le contrôle précis des microgéométries d’écoulement permet également de créer des environnements uniques pour étudier l’hydrodynamique à petite échelle. Dûs aux effets dominants de la tension de surface et de la viscosité, les écoulements microfluidiques à deux fluides présentent des propriétés particulières comme la formation de gouttes ou de bulles monodisperses. Une autre caractéristique de ces systèmes réside dans la formation de filaments visqueux lorsque le rapport des
viscosités entre deux liquides est suffisamment grand. Durant ce séminaire, je présente des résultats récents obtenus sur la formation d’interfaces miscibles et non miscibles en géométrie confinée. J’étudie l’écoulement co-courant d’un filament visqueux lubrifié par un liquide moins visqueux dans un microcanal à section carré. Lorsque le filament est décentré par rapport à l’axe de la conduite, il peut se déstabiliser sous l’effet des contraintes de cisaillement et se fractionner en éléments discrets. L’instabilité de pliage visqueux du filament dans un canal divergent est ensuite étudiée. Cette instabilité présente l’intérêt pratique de faciliter le mélange passif de liquides ayant de grandes différences de viscosités. Finalement, les effets de la diffusion moléculaire ou de la tension de surface sur la physique des écoulements sont examinés. Ces expériences soulignent la possibilité d’un contrôle dynamique des interfaces visqueuses offrant ainsi de nouvelles fonctionnalités aux microsystèmes.