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le 10 - 09 - 2007
Résumé
Les lessives liquides, les mousses, les shampooings, les peintures, les boues ou encore le béton sont des fluides « complexes ». En illustrant son propos par quelques travaux et résultats récents, Sébastien Manneville répond à la question "Comment coule un fluide complexe ?", question naturelle qui possède à la fois un intérêt fondamental passionnant et une importance industrielle et commerciale considérable.
Une conférence de Sébastien Manneville, Professeur à l'Ecole Normale Supérieure de Lyon, chercheur au Laboratoire de physique dans l'équipe « Matière molle et systèmes biologiques ».
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Les lessives liquides, les mousses, les shampooings, les peintures, les boues ou encore le béton sont des fluides « complexes » que nous rencontrons et utilisons parfois quotidiennement. Contrairement à un liquide simple comme l'eau ou l'alcool, les fluides complexes sont constitués de plusieurs espèces chimiques mettant en jeu des molécules ou des agrégats de molécules de tailles variées. Ainsi, un savon liquide contient de longues molécules tensioactives regroupées sous forme de « micelles », éventuellement en présence d'alcool ou de différents sels. Les divers composants du mélange confèrent alors au produit ses propriétés physiques et chimiques : couleur, texture, odeur, fluidité, élasticité... |
Comment coule un fluide complexe ? C'est là une question naturelle qui possède à la fois un intérêt fondamental passionnant et une importance industrielle et commerciale considérable. En effet, la façon dont s'organise un fluide complexe sous l'effet d'un écoulement conditionne, par exemple, nos sensations au toucher d'un shampooing ou encore l'état dans lequel un dentifrice sort de son tube lorsqu'on appuie dessus. Alors que l'écoulement d'un liquide simple est connu étant données sa viscosité et les contraintes appliquées (au moins aux faibles contraintes), un fluide complexe adopte en général un comportement intermédiaire entre celui d'un fluide visqueux et celui d'un solide élastique. De plus, l'écoulement d'un fluide complexe peut dépendre de l'histoire de l'échantillon et éventuellement, modifier sa structure microscopique.
Dans ce séminaire, Sébastien Manneville propose une introduction générale aux comportements des fluides complexes sous écoulement. Après avoir brièvement défini les notions fondamentales de rhéologie linéaire et nonlinéaire, il illustre son propos par quelques travaux et résultats récents dans ce domaine.
La conférence :
Note
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Pour visualiser le film de la conférence, incluant les diapositives : « De la mayonnaise aux avalanches : les comportements surprenants des fluides complexes » (durée : 1 h 30).
Pour télécharger une version complète de la conférence (film synchronisé avec les diapositives et plan de la conférence) « De la mayonnaise aux avalanches : les comportements surprenants des fluides complexes » (fichier .zip à décompresser, 165 Mo ; ouvrir ensuite le fichier fluidecomplexe-SManneville.smi avec RealPlayer).
Pour aller plus loin :
La plupart des documents présentés par Sébastien Manneville lors de cette conférence sont issus de sites internet ou de présentations de chercheurs spécialistes de ce domaine de recherche. En voici une sélection non exhaustive et en français :
- La page personnelle de Sébastien Manneville ;
- Le groupe Physique des SYstèmes Complexes Hors Équilibre (PSYCHÉ) du Centre de Recherche Paul Pascal (Pessac) ;
- Le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées et le Laboratoire des Matériaux et des Structures du Génie Civil (LMSGC), deux laboratoires de l'Ecole des Ponts et Chaussées, et la page personnelle de Guillaume Ovarlez du LMSGC, spécialiste du comportement des suspensions concentrées ;
- L'Unité de Recherche "Erosion Torrentielle Neige et Avalanche" du CEMAGREF, spécialiste entre autres des avalanches ;
- La page personnelle de François Graner, avec notamment une recette pour réaliser des bulles de savon géantes !
- Un livre d'Etienne Guyon, Jean-Pierre Hulin et Luc Petit : « Ce que disent les fluides », édité chez Belin (2005), et ses compléments bibliographiques et internet, qui comportent de nombreux liens vers des films vidéos ;
- Enfin la vidéo d'une conférence d'Etienne Guyon aux journées nationales de l'UdPPC 2006 intitulée « Le temps de la matière et de ses écoulements ».
