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Accueil du site > Vieillissement de mousses conformes

Proposition de stage 2008-2009
MASTER 2ème année

 

Laboratoire : Laboratoire de Physique des Solides

Adresse : Bâtiment 510, Centre Scientifique d’Orsay, 91405 Orsay Cedex Directeur du laboratoire : Jean-Paul Pouget

Responsables du stage : Wiebke Drenckhan et Emmanuelle Rio Téléphone : 01 69 15 59 86 ou 01 69 15 69 60 e-mail : drenckhan@lps.u-psud.fr rio@lps.u-psud.fr

 

Titre du sujet proposé :

Vieillissement de mousses conformes

 

Projet scientifique :

Les mousses liquides forment un réseau compact de bulles séparées par des films liquides. Du gaz peut passer à travers ces films des petites bulles vers les plus grosses (en effet, la pression est plus importante dans les petites bulles). La taille moyenne des bulles a ainsi tendance a augmenter au cours du temps. Ceci est appelé le mûrissement d’Oswald. La structure des mousses est très complexe ce qui rend l’étude quantitative du mûrissement très difficile. En effet, le gaz est échangé entre chaque bulles voisines à une vitesse qui dépend de la taille de chacune. Nous cherchons donc à travailler sur des systèmes modèles permettant une mesure plus simple et plus quantitative. Des bulles monodisperses (elles ont toutes la même taille) sont donc confinées entre deux plaques non parallèles. Les bulles s’organisent alors dans la cellule (voir figure de gauche). Les motifs ainsi formés peuvent être décrits par une transformation conforme d’un réseau hexagonal. La nature exhibe souvent de tels motifs (par exemple, dans le coeur des tournesols) mais ce qui est important dans notre cas est que l’on peut prédire théoriquement que la présence de la plaque supérieure change la forme des bulles si bien que l’on n’attend aucun mûrissement. Des expériences préliminaires sont présentées dans la figure ci-dessous. Les bulles sont enfermées entre une plaque horizontale et une surface supérieure parabolique. On observe une superbe organisation des bulles en arches et l’on observe que les bulles de la couronne intérieure diminuent quand celles de la couronne extérieure grossissent. Mais les bulles des couronnes intermédiaires conservent la même taille... Le but de ce projet de recherche est de comparer des expériences, des analyses numériques et des simulations (voir figure de droite) pour quantifier ce phénomène. Il est possible de se concentrer sur un de ces aspects pendant la durée du stage comme de toucher un peu à tout.