Séminaires Matière Molle et Complexe


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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Séminaire MMC : Alesya Mikhailovskaya / « Solid-like matter in foams »

DATE : Vendredi 10 Mars 2017 à 11h en salle 120 – Bat 11E

Intervenant : Alesya Mikhailovskaya

Foams are found in a wide variety of applications in industry and personal life, such as firefighting, enhanced oil recovery, mineral flotation, food processing, and personal care products. In some of these applications good foam stability is extremely important. All foams are thermodynamically unstable and are destined to disappear. To prolong their life, various types of stabilizing agents are usually used, such as surfactants, polymers, proteins, or particles. These stabilizing agents adsorb onto the surfaces of the bubbles and slow down the different mechanisms by which foams age: drainage, coalescence, and coarsening. We’ll consider another approach of foam stability improvement by introducing solid matter in its structure both at the surface of the bubbles (with its solidification) and in the continuous phase (with its gelification).

 

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Séminaire MMC : Camille DUPRAT « De la suspension au textile: interactions fluide-structure à bas nombre de Reynolds »

DATE : Vendredi 3 Mars 2017 à 11h00
              Salle 120 – Bât 11E

Intervenante :  Camille Duprat LadHyX – CNRS – Ecole Polytechnique
(http://www.ladhyx.polytechnique.fr)

Certains textiles non-tissés, comme le papier, sont fabriqués à partir d’une suspension de fibres mise en écoulement dont on draine ensuite le liquide; les fibres vont alors s’assembler, se lier pour former le textile final. Dans un premier temps, je présenterai une expérience modèle sur le transport de fibres flexibles par un écoulement, et montrerai comment la déformation induite par l’écoulement affecte la trajectoire des filaments et donc leurs orientations, dont dépend la structure finale du textile. Lors du séchage de la suspension, de nombreuses interfaces air-liquide apparaissent. Les forces associées à ces interfaces peuvent déformer localement les fibres et les mettre en contact, ce qui permet d’assurer la cohésion finale du textile. Je présenterai une deuxième expérience sur un système modèle afin de comprendre l’effet de la flexibilité sur l’adhésion capillaire entre deux fibres. Je présenterai finalement nos résultats sur la collecte de gouttes d’aérosol par un filtre fibré, ainsi que les installations artistiques que nous avons créées à partir de ces résultats.

 

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Séminaire MMC Loren Jørgensen : « Mouillage des fluides à seuil »

DATE : vendredi 10/02 à 11:00 en salle 120 du 11E
Intervenant : Loren Jørgensen, de l’IUSTI, Marseille,

Les phénomènes de mouillage et la rhéologie des fluides à seuil sont deux domaines de la physique des matériaux mous dans lesquels de grandes avancées ont été faites lors des derniers siècles. De plus ces questions sont d’une grande importance au niveau des applications industrielles, ce qui contribue à leur dynamisme. En revanche, le mouillage des fluides à seuil a été peu étudié, alors que c’est une situation fréquente. En effet, presque tous les fluides rencontrés dans l’industrie et la vie quotidienne sont des fluides à seuil. D’autre part, la connaissance des propriétés de mouillage est cruciale car la plupart des processus font intervenir des interfaces. La difficulté réside dans le caractère fondamentalement hors-équilibre des fluides à seuil, alors que les lois de la capillarité sont valables à l’équilibre.

Je présenterai deux expériences classiques, réalisées avec un fluide à seuil typique (carbopol). La première expérience consiste à mesurer la force d’adhésion d’un pont capillaire, comparée au cas des fluides simples. Les résultats montrent comment la tension de surface apparente est affectée par le seuil. Ils soulignent aussi l’importance de l’histoire de la déformation et de l’élasticité du fluide. La seconde expérience porte sur l’étalement de gouttes sur une surface solide, classiquement décrit par un régime inertiel aux temps courts et la loi de Tanner aux temps longs. On montre ici que la dynamique aux temps courts est influencée par la viscoélasticité, et que l’état final est déterminé par le seuil plus que par la loi d’Young-Dupré.

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Séminaire département MMC : Jean-baptiste SALMON (laboratoire du futur, Bordeaux)

DATE : 03 février 2017
Salle 120 – IPR

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Séminaire MMC : J.B. Salmon / Séchage de gouttes de fluides complexes en géométrie confinée

DATE : 3 février 2017 à 11h00 en salle 120 Bât. 11E.

Jean-Baptiste SALMON,
LOF, UMR 5258 CNRS/Solvay/Université de Bordeaux

Nous avons développé une méthode simple pour explorer de manière hors-équilibre le diagramme des phases d’un fluide complexe : l’observation du séchage d’une goutte confinée entre deux plaques de verre (Fig.) J’illustrerai grâce à deux exemples (une solution de copolymères à bloc [1] et une dispersion colloïdale chargée [2]) comment cette méthode permet d’identifier quantitativement plusieurs informations : diagramme des phases, activité de la solution et coefficient de diffusion collectif. Cette géométrie permet aussi de mettre en évidence un régime particulier de convection naturelle, où la convection induit un écoulement qui ne perturbe en rien le gradient de densité qui la produit [3].

[1] Confined drying of a complex fluid drop: phase diagram, activity, and mutual diffusion coefficient, L. Daubersies, J. Leng, and J.-B. Salmon, Soft Matter 8, 5923 (2012)

[2] Confined drying of a complex fluid drop: phase diagram, activity, and mutual diffusion coefficient, C. Loussert, A. Bouchaudy, and J.-B. Salmon, Phys. Rev. Fluids 8, 084201 (2016)

[3] Solutal convection in confined geometries: enhancement of colloidal transport, B. Selva, L. Daubersies, and J.-B. Salmon, Phys. Rev. Lett. 108, 198303 (2012)

Fig: Vision schématique de la goutte confinée

(diamètre » 2 mm, diamètre des plaques » 8 cm)

 

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Séminaire département MMC : Mathieu PINOT (IGDR)

DATE : 20 janvier 2017
salle 120 – IPR

 

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Séminaire MMC : Role of mechanical tensile forces in cell fate acquisition

DATE : Vendredi 20 Janvier 2017, 11h
               Salle 120, Bat.11E

Intervenants : Mathieu Pinot, Marion Daudé, Karen Bellec, Roland Le Borgne
Institute of Genetics and Development of Rennes, CNRS UMR 6290, team ‘Epithelia Dynamics and Mechanics- polarity, division and fate acquisition’.

During the development, epithelial tissues must grow or regenerate to maintain their integrity. This is achieved thanks to epithelial cell division that lead to a new interface between daughter cells. The formation of these new interfaces is controlled by tension forces generated by the intracellular acto-myosin network and transmitted by adherens junctions composed of E-Cadherin. Moreover, epithelia are mosaics tissues composed cells of distinct identities exhibiting different bio-mechanical properties and fulfilling the functions of a given epithelium. However, the interplay between mechanical tensile forces and acquisition of cellular identity remains unknown.
We used dorsal thorax of Drosophila pupae that consists in a single-layered neuroepithelium that produces epidermal cells that divide symmetrically and sensory organ precursor cells that divide asymmetrically to generate an anterior pIIb and a posterior pIIa daughter cell. The acquisition of cell identity is controlled through the differential activation of Notch by the ligand Delta present on the surface of adjacent cells. It has been proposed that the sorting of Notch receptor and ligand Delta along the apical-basal axis of epithelial cells during cytokinesis is a mechanism for controlling the activation of the pathway. In particular our previous studies led to the proposal that Delta/Notch interaction is localized at the level of adherens junctions where mechanical tensile forces occur.
To investigate the interplay between Notch activation pathway and mechanical forces, we used laser nano-dissection to ablate new formed adherens junctions and we measured the resulting relaxation of the network to evaluate the local ‘tension’ properties. We observed a progressive acquisition of tensile forces during cytokinesis, corresponding to a switch from a ‘low’ to a ‘high’ tense interface. Measurements performed on junction resulting of symmetric division present a ‘high-tense’ behaviour whereas pIIa/pIIb interface resulting of asymmetric division present a ‘low-tense’ behaviour. We are focusing on the role of regulators of membrane traffic, cell polarity, acto-myosin contractility, to isolate the molecular mechanisms and associated mechanical properties related to Notch activation pathway. Our study aims to investigate the interplay between mechanical properties of interfaces and acquisition of cellular identity.

 

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Séminaire MMC : Giuseppe Pucci « Walking droplets interacting with immersed boundaries »

DATE : Lundi 19 décembre 2016 à 11h00
Salle 120 – Bâtiment 1

Intervenant : Giuseppe Pucci (Department of Mathematics, Massachusetts Institute of Technology, Etats-Unis)

A decade ago, Yves Couder and coworkers discovered that a droplet bouncing on the surface of a vibrating fluid bath can self-propel across the surface through interaction with its own wave field (fig.(a)) [1]. These walking droplets or “walkers” comprise a droplet and its guiding wave, and have been shown to exhibit many features reminiscent of quantum particles [2]. Integrated experimental and theoretical work has rationalized the manner in which chaotic pilot-wave dynamics may give rise to quantum-like statistical behaviour in unbounded geometries, for example, in orbital dynamics as arises when walkers are subjected to an applied body force.

The interaction of walkers with boundaries, as arises in a number of key quantum analogs such as tunneling, motion in a confined circular corral, and diffraction and interference from single- and double-slits, remains relatively poorly understood.

I here present the results of a combined experimental and theoretical investigation of walkers interacting with submerged boundaries. First, we revisit the pioneering experiments of Couder & Fort [1] on diffraction and interference from single- and double-slit  geometries, showing that the behaviour of walkers in such geometries is dominated by a wall effect, in contrast with Couder & Fort’s results. Motivated by the walker-wall interaction observed in the slit experiments, we explored the interaction of a walker with a planar wall, that gives rise to non-specular reflection (fig.(b)) [3]. Finally, I will consider the case of walkers crossing a linear step corresponding to a reduction in bath depth. Here the walker is refracted and satisfies an effective Snell-Descartes law in which the component of momentum parallel to the step is conserved (fig.(c)).

giuseppe[1] Y. Couder and E. Fort. Single-particle diffraction and interference at a
macroscopic scale. Phys. Rev. Lett. 97, 154101 (2006).
[2] J. W. M. Bush. Pilot-wave hydrodynamics. Ann. Rev. Fluid Mech. 47:269-292
(2015).
[3] G. Pucci, P. J. Sáenz, L. M. Faria and J. W. M. Bush. Non-specular reflection of
walking droplets. J. Fluid Mech. 804: R3 (2016). »

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Séminaire François Guillard : Forces dans les milieux granulaires -Bandes de compactions dans les granulaires fragiles

DATE et LIEU : Vendredi 16 décembre 2016 à 11h00
Salle 120 – Bât 11E

Intervenant : François Guillard, School of Civil Engineering The University of Sydney NSW 2006 Australia

Résumé :  Lorsqu’un objet se déplace dans un milieu granulaire, il subit des forces de traînée, qui tendent à contrecarrer son mouvement, et des forces de portances qui le poussent vers la surface. Les caractéristiques de ces forces sont étudiées expérimentalement, numériquement et théoriquement, ainsi que leurs conséquences sur les propriétés et la rhéologie des milieux granulaires.
D’autre part, si les forces appliquées sont élevées ou les particules constituant le milieu sont fragiles, les grains sont susceptibles de se briser. Dans certaines conditions cela peut entraîner les formation de bandes de compactions se déplaçant dans le matériau, mettant en évidence la grande richesse de comportements des milieux poreux fragiles.

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