Description du sujet de thèse

Le présent projet de doctorat vise à étudier expérimentalement la physique des instabilités interfaciales dans des liquides binaires immiscibles lorsque la tension interfaciale tend vers zéro. Le programme se concentrera principalement sur l'instabilité de Rayleigh-Plateau (jet/colonne liquide) puis, sur l'instabilité de Kelvin-Helmholtz (due à un saut de contrainte tangentielle), en travaillant à des températures contrôlées se rapprochant de l’état miscible.
Des jets liquides seront produits en déstabilisant l'interface entre deux phases immiscibles grâce à la pression de radiation d'une onde laser continue. En augmentant la puissance du faisceau, ces jets forment des colonnes stabilisées optiquement en touchant le fond de la cellule, qui se déstabilisent selon le mécanisme de Rayleigh-Plateau une fois le laser éteint. Enfin, il s’agira d’induire une instabilité de Kelvin-Helmholtz déclenchée par la lumière sur ces colonnes liquides à l’aide d’écoulements induits par deux faisceaux se propageant en sens inverse. L'objectif est d'étudier l’ensemble de ces instabilités en fonction de la diminution de la tension interfaciale jusqu’à la limite de miscibilité.
Le candidat devra posséder de solides connaissances en physique des fluides et de la matière molle ; des connaissances en optique et en interaction laser-fluide seront un atout. Il devra également faire preuve d’intérêt pour les développements théoriques et numériques, car il sera amené à collaborer avec d’autres laboratoires pour des comparaisons quantitatives entre expériences et modèles.

Contexte de travail

Le LOMA comporte un site unique et développe des recherches fondamentales, expérimentales et théoriques, en Physique de la Matière Molle et Condensée, et en Optique. Le groupe Optofluidique de l’équipe Matière Molle et Biophysique développe une recherche expérimentale et théorique autour de l’interaction laser/matière que celle-ci mécanique, fluidique, thermique ou photochimique; le présent projet fait appel aux deux premières composantes qui sont développée depuis quelques années.