Matière molle


Séminaire MMC : Michel Louge « Statistical mechanics of hysteretic capillary phenomena: predictions of contact angle on rough surfaces and liquid retention in unsaturated porous media »

DATE : le Mardi 27 Juin prochain en salle 120 à 11H bâtiment 11E.

Intervenant : Michel Louge, de l’Université de Cornell,

Résumé :
We describe a statistical mechanics approach to hysteretic capillary phenomena with two examples: the retention of a liquid in an unsaturated porous medium; and the behavior of the triple gas-solid-liquid contact line on a rough surface. In both cases, random geometry of pores or cavities produces a frozen disorder that is subject to the collective release of capillary energy in first-order phase transitions. In unsaturated porous media, this may lead to Haines jumps. For the advancing and receding contact line, the analysis predicts six distinct regimes that include the classical Cassie-Baxter state, metastability, and other behavior observed in experiments

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Séminaire exceptionnel du Dr. Nobuyoshi MIYAMOTO : « Soft inorganic materials: the liquid crystalline colloids of inorganic nanosheets with ultra-high aspect ratio.

DATE : Lundi 26 Juin 2017, 14h00 en salle 120, bât.11E

Intervenant : Dr. Nobuyoshi MIYAMOTO
Associate Professor
Research Director of Materials and Energy Device Research Center of Fukuoka Institute of Technology (FIT-ME), Fujuoka, JAPAN

Abstract: Inorganic nanosheets, which are obtained by exfoliation of layered materials such as graphites, are unordinary colloidal particles as characterized by the ultimately anisotropic shape with uniform 1 nm thickness and lateral size of microns. Due to spontaneous orientation of the anisotropic particles, the colloids of nanosheets form liquid crystal phases, depending on the size and concentration. Combinations of liquid crystalline nanosheets with synthetic polymers, biopolymers, or living bacteria opens lead to variation of composite materials with regulated structures applicable. in many ways such as soft-actuators and sensors. The fundamentals of liquid crystalline nanosheets and our recent application researches will presented in this lecture

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Séminaire MMC : Anne MARTEL « Neutrons for Structural Biology: Emphasis on SANS »

DATE : 16 juin 2017, 14h00, salle 120

Intervenante : Anne MARTEL, Institut Laue Langevin, Grenoble

A range of neutron-using techniques are usefull for structural biology: namely, Small Angle Scattering, Laue Diffractometry, high- and low- resolution diffractometry, Reflectometry and Inelastic Scattering.  Each of them can be used to tacles specific aspect: such as the role of hydrogens in an enzymatic reaction, the relative position of partners in a macromolecular complex or the global dynamic of a system. This presentation will list them, insisting on their common features and their unique contribution to solve biological questions. The Small Angle Neutron Scattering will be further detailed, with several examples illustrating our recent developments in sample environment dedicated to biology.

 

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Journée scientifique ScanMAT

  

Programme– Communications scientifiques illustrant l’utilisation des plateformes

9h00 Introduction – Présentation de ScanMAT
9h20 Philippe Uriac, ISCR, COrint, Univ. Rennes 1
Les pinces moléculaires non symétriques: un modèle pour l’orientation de la reconnaissance moléculaire
9h40 Enora Prado,Franck Artzner, IPR, Dépt Matière molle, Univ. Rennes 1 Spectrométrie Raman: un outil efficace d’analyse des biomolécules
10h00 Philippe Castany, ISCR, CMet, INSA -Origine d’un système de maclage particulier des alliages de titane betamétastable
10h20 Stéphane Pezennec, STLO, INRA -De la macromolécule au dessert : comportement des protéines aux interfaces hydrophobes
10h40 Pause Café
11H00 Gabriel Loget, Bruno Fabre, ISCR, MaCSE, CNRS – Univ. Rennes 1 Silicium Noir Fabriqué par Electrochimie pour l’Oxydation de l’Eau
11h20 Romain Laniel, IPR, Dépt Mécanique et Verres, Univ. Rennes 1
11h40 Arnaud Tessier, Ceisam, Univ. Nantes
Plateforme CHEM‐Symbiose: La synthèse organique à façon au service du monde académique
12h00 Y. Molard, ISCR, CSM ; ScanMAT, Univ. Rennes 1 Caphter Spectrophotoluminescence résolue en temps : Présentation de la nouvelle plateforme – exemples de résultats
12h20 12h30 Clôture

Lien vers le pdf : View Fullscreen

 

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Séminaire MMC: Antoine Bérut « Gravisensing in plant cells is controlled by an active granular material »

DATE :  vendredi 12 mai 2017 à 11h salle 120

« Plants are able to sense gravity, so that the roots grow downward and the shoots upward. This gravitropism has been widely studied by biologists, and the commonly accepted hypothesis states that the gravity detection is mediated by the movement of starch-accumulating amyloplasts (statoliths), that sediment toward gravity in gravity sensing cells (statocytes), as show in figure a.
By performing microscopic observations of statocytes in wheat coleoptiles cuts, we have shown that a pile of statoliths flows easily, even in response to small inclination angles, contrary to what is expected for a classical granular material. This flowability ensures a high sensitivy for gravity detection, and might be explained by the agitation that statoliths undergo in plant cells. To identify the origin of the observed agitation, we have used a “biomimetic” microfluidic chambers filled with silica micro-particles of same dimension than statoliths in plant cells, but only submitted to thermal agitation (shown in figure b). The direct comparison of avalanche dynamics in the biological and physical systems suggests that the high flowability of statoliths cannot be explained by thermal motion, but is rather due to biological activity in plant cells such as cytoskeleton activity. This obervation is also supported by the difference between single trajectories of statoliths and silica particles at the top of a pile at rest: the amplitude of statoliths motion in wheat cell exceed by a factor ∼10 those of an inert particle of the same weight. Therefore gravisensing in plant cells relies on an active granular material. »

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Séminaire MMC : Julien Husson « Single-cell leukocyte mechanics: force generation, viscoelasticity, and rupture mechanics « 

DATE : Vendredi 28 Avril 2017 à 11h00 en salle 120

Julien Husson
Hydrodynamics laboratory (LadHyX), Ecole polytechnique, CNRS UMR 7646, Palaiseau, France
https://cellmechanics.jimdo.com/

Résumé :
Leukocytes are very soft cells that perform many diverse functions: they adhere, crawl, transmigrate, kill, phagocytose or interact with other cells. During their activation, leukocytes both generate mechanical forces and change their viscoelastic properties (i.e. they stiffen/soften, get more or less viscous). We have developed micropipette-based setups to quantify single-leukocyte mechanical properties and monitor them over time while a leukocytes gets activated by a relevant stimulus. We further quantify rupture properties of cell membrane, as these help us better understand cell structure and dynamics.

We use this approach in diverse contexts involving leukocytes: activation of T lymphocytes, phagocytosis of a target by a neutrophil, or transmigration of a lymphoblast across an endothelial monolayer. We perform microrheology experiments with a profile microindentation setup1,2, measure forces generated by T lymphocytes3,4, characterize cell-substrate adhesion5 or establish a rupture criteria for membrane rupture2,6(Figure 1). These mechanical measurements shed a new light on how cell mechanical properties evolve over a short period of time (seconds), how they adapt to the stiffness of their environment, and how intracellular signaling is involved.

 

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« Physics » – Highlights of the Year : Une machine expérimentale perce les secrets des bulles de savon

L’article traitant de la formation de bulles de savon publié dans le journal Physical Review Letters en 2016 avait été sélectionné pour être «le choix de l’éditeur », il avait été couvert par un communiqué de presse CNRS national et avait été repris par le journal en ligne «Physics» (https://ipr.univ-rennes1.fr/archives/9030)  : cet article vient d’être sélectionné par ce journal dans le top huit de ses «histoires favorites de 2016» parmi plusieurs centaines d’autres articles repris dans «Physics».

Physicists Perfect the Art of Bubble Blowing

Apropos for a year-end list, here’s a toast to something bubbly. Inspired by children at the playground, researchers from the CNRS and the University of Rennes I in France reported how they set out to understand the physics behind bubble blowing (see Focus: Physics of Blowing Bubbles). The scientists built a bubble-blowing machine that let them control the speed of a gas jet striking a meter-high soap film—the equivalent of a giant bubble wand. As lay bubble-blowers might have guessed, bubbles only form above a threshold jet speed, and they develop at lower speeds for wider jets. But the group also found that the film’s thickness doesn’t matter. Their apparatus might be useful for classroom demonstrations of the physics of bubbles, which appear in suds and even in models of cosmology. For us, the French team’s experiment is simply a lovely tale of physics research being influenced by everyday surroundings.
Lien : https://physics.aps.org/articles/v9/151?utm_source=email&utm_medium=email&utm_campaign=spring2017-newsletter

Communiqué de presse du 19 FEVRIER 2016 :

Il arrive parfois que des phénomènes qui sembleraient, a priori, bien connus gardent une forte part de mystère. La manière dont se forment les bulles de savon n’avait ainsi jamais fait l’objet d’études scientifiques poussées, malgré les nombreuses applications qui nécessitent une production, ou au contraire une absence, de bulles. Une équipe de chercheurs du département Matière molle de l’Institut de physique de Rennes (CNRS/Université Rennes 1) s’est penchée sur la question et a développé en laboratoire une machine à bulles auto-entretenue. Les chercheurs sont ainsi parvenus à déterminer la vitesse minimale à laquelle il convient de souffler sur un film de savon pour former des bulles, dans différentes conditions expérimentales. Ces travaux, qui permettraient d’optimiser divers procédés industriels, sont publiés le 19 février 2016 dans la revue Physical Review Letters.
De nombreux phénomènes naturels et procédés industriels nécessitent la formation de films liquides minces, pour la production de mousses par exemple. D’autres processus impliquent au contraire d’empêcher l’apparition de bulles, en particulier pour la fabrication de verres et le dépôt de couches liquides sur plaques ou sur fibres. Afin de pouvoir étudier en laboratoire la formation de bulles de savon, les chercheurs ont développé une machine à bulles expérimentale capable de conférer aux films de liquides minces une très grande durée de vie.
Une cuve placée en hauteur y laisse couler un fluide savonneux entre deux fils de nylon tendus. Le liquide s’écoule par gravité, puis est pompé pour revenir dans la cuve. Lorsque les deux fils, d’environ un mètre de long, sont éloignés l’un de l’autre, ils forment un film rectangulaire de liquide savonneux. Une « bouche artificielle », constituée d’une aiguille connectée à un régulateur de pression, permet de mimer le souffle humain. À basse vitesse, le jet de gaz déforme le film et crée une cavité qui s’affine lorsque la vitesse du gaz augmente, jusqu’au seuil de formation des bulles. Ces phénomènes rapides, difficilement discernables à l’oeil nu, sont révélés en filmant l’expérience avec une caméra à haute vitesse.
Les chercheurs ont ainsi pu modéliser les résultats obtenus en fonction des différentes configurations expérimentales. Ils ont identifié les facteurs physiques clefs contrôlant la vitesse minimale à laquelle il convient de souffler, sur un film de savon, pour générer des bulles. L’équipe a également caractérisé l’influence de la distance séparant la « bouche » du film pour former une bulle, puis constaté que la vitesse d’écoulement et l’épaisseur du film d’eau savonneuse n’avaient pas d’impact sur la production des bulles dans les conditions étudiées.
Ces travaux rendent ainsi possible l’obtention d’excellentes données de mesures de taille et de fréquence de formation des bulles. Elles pourraient ainsi permettre d’optimiser divers procédés industriels.
Une machine expérimentale perce les secrets des bulles de savon
Des vidéos sont disponibles auprès d’Alexiane Agullo : 01 44 96 43 90 / alexiane.agullo@cnrs-dir.fr
Court-métrage de vulgarisation scientifique « Les Bulles de savon » :
Réalisée en 2014 par Louis Salkin (premier auteur de cet article, alors doctorant à l’Institut de physique de Rennes), cette vidéo a remporté la même année à Rennes le 1er prix du jury du Festival Sciences en cour[t]s.
Bibliographie
Generating soap bubbles by blowing on soap films. Louis Salkin, Alexandre Schmit, Pascal Panizza, and Laurent Courbin. Physical Review Letters, le 19 février 2016.
Contacts
Chercheur CNRS – UMR 6251 – IPR –  Laurent COURBIN
02 23 23 57 31 l laurent.courbin@univ-rennes1.fr
Presse CNRS l Alexiane Agullo l T 01 44 96 43 90 l alexiane.agullo@cnrs-dir.fr
(a) Evolution typique de la cavité créée dans un film lorsque la vitesse du gaz Vg croit et est inférieure à la valeur minimale de création de bulles Vc. (b) Des bulles se forment lorsque Vg est plus grande que Vc.
© L. Salkin et al., Phys. Rev. Lett. (2016). Institut de physique de Rennes (CNRS/Université Rennes 1)

Cet article a été sélectionné pour être « le choix de l’éditeur » , et il a été repris par le journal en ligne « Physics Focus » /https://physics.aps.org/PhysRevLett.116.077801

Lien vers l’article de la  « Physical review Letters »
https://journals.aps.org/prl/accepted/7c078Y66U311bb50a421327709746b5d8d4b31d94

Lien vers Bulles_Ouest-France-20-02-2016l’article du journal Ouest-France :
Bulles_Ouest-France-20-02-2016

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Séminaire MMC : Marie-Caroline Jullien « Effets du confinement micrométrique sur des systèmes diphasiques »

DATE :  vendredi 31/03 à 11:00, en salle 120 du bâtiment 11E.

Intervenante : Marie-Caroline Jullien, du Laboratoire de Microfluidique à l’Institut Pierre-Gilles de Gennes de l’ESPCI.

« La microfluidique a connu ces dernières années un essor important à la fois dans des perspectives de fournir des systèmes pour le diagnostic médical, mais également d’un point de vue fondamental sur la compréhension des mécanismes physiques intervenant à ces échelles. Nous verrons à travers deux exemples, que le confinement peut jouer un rôle important dans les systèmes dipasiques (bulles, gouttes, mousses) et doit être pris en compte dans les modèles. Dans une première étude, nous nous sommes intéressés aux mécanismes de dissipation, lors de la migration d’une goutte confinée, par la mesure topographique du film de lubrification séparant la goutte et le substrat (figure). Aux faibles vitesses, les interactions moléculaires entre interfaces entrent en jeu montrant que les lois classiques type Bretherton doivent être amendées. Dans un second cas nous verrons qu’il est possible de contrôler le drainage d’une mousse 2D en utilisant un pompage Marangoni antagoniste à la gravité. Ces expériences permettent d’envisager la fabrication de matériaux cellulaires contrôlés (matériaux catalytiques, phononiques…). »

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Isabelle CANTAT, bénéficiaire d’une bourse d’excellence ERC

Professeure à l’université et chercheure à l’Institut de physique de Rennes, Isabelle Cantat a décroché un « ERC Consolidator Grant », bourse d’excellence du Conseil européen de la recherche. Soit près d’1,5 M€ sur 5 ans pour percer l’un des mystères des bulles de savon.

Pourquoi les bulles de savon éclatent ?
Ce problème, apparemment simple et gouverné par les lois classiques de la mécanique des fluides et de la physique statistique, est en fait un défi pour le physicien…..

A VOIR  : vidéo Youtube Mars 2017 / https://youtu.be/GQ8YM23FTmE

Lire la suite :
https://www.univ-rennes1.fr/actualites/15122016/isabelle-cantat-nouvelle-beneficiaire-dune-bourse-dexcellence-erc

https://osur.univ-rennes1.fr/news/une-nouvelle-bourse-dexcellecne-erc-consolidator-grant.html

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21 Mars 2017 : « Journée Rhéologie »

Horaire : à partir de 9h00
Lieu : Amphi Grandjean – Bât.10B

Le thème de la journée sera la rhéologie au sens large (élasticité, plasticité, viscosité, visco-élasticité…), depuis les moyens et techniques de mesure à toutes échelles, jusqu’aux modèles et simulations en passant par les liens structures/propriétés rhéologiques. Il n’y a pas de limite en terme de matériaux: liquide, solide, verre, mousse, tissu biologique, couche mince, membrane, fluide complexe, liquide ionique, gels, polymères…

Cette journée rassemblera à la fois l’IPR et l’ISCR et se veut accessible à tous et vulgarisée. L’objectif est d’identifier tous les acteurs de la rhéologie sur le campus de Rennes 1, de ceux qui en ont fait leur domaine d’expertise à ceux qui en sont simplement utilisateurs, voire demandeurs, mais qui ignorent peut-être les moyens de mesures et/ou de modélisation qui existent chez leurs voisins.

Contacts :
– Yann Gueguen, Maître de conférence, dépt Mécanique et Verres – IPR (yann.gueguen@univ-rennes1.fr)

– Arnaud Saint Jalmes, Directeur de recherche, dépt Matière Molle – IPR (arnaud.saint-jalmes@univ-rennes1.fr)

 

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