Description du sujet de thèse

Les mousses liquides sont mises en œuvre dans de nombreuses applications, notamment dans les techniques de séparation comme la décontamination de surfaces, le traitement des eaux et la fabrication de matériaux aérés. Elles jouent ainsi un rôle crucial dans les transitions écologique et énergétique. Des études récentes montrent que l’introduction d’une adhésion entre les bulles d’une mousse peut engendrer de nouvelles propriétés macroscopiques.
L’objectif de la thèse est d’explorer expérimentalement le champ émergeant des mousses liquides adhésives, à deux échelles : À l’échelle des films de savon qui séparent les bulles, il s’agira d’identifier l’organisation moléculaire qui induit l’adhésion entre les interfaces. À l’échelle des bulles et au niveau macroscopique, les conséquences de cette adhésion sur les propriétés mécaniques des mousses seront explorées. Nous étudierons également comment on peut piloter par l'adhésion l'autoassemblage des bulles, dans le but de créer des matériaux susceptibles de devenir des métamatériaux, que nous chercherons à solidifier.
On utilisera des dispositifs microfluidiques pour créer les bulles, la microscopique optique pour analyser leur autoassemblage et la diffusion et diffraction du rayonnement synchrotron pour détecter la structure moléculaire des films de savon adhésifs. Les propriétés mécaniques des contacts adhésifs entre les bulles et des mousses seront étudiées par des dispositifs expérimentaux spécifiques développés au laboratoire. Pour cette thèse, un Master de physique est requis.

Contexte de travail

Le travail sera réalisé dans le cadre du projet ANR MOUSTICK, dont les partenaires sont des chercheurs de l’institut des NanoSciences de Paris et du Laboratoire Navier, experts reconnus à l'échelle internationale de la structure et des propriétés physiques des mousses liquides ainsi que de la structure moléculaire des interfaces entre fluides. Liens sur les sites internet des deux laboratoires :
https://w3.insp.upmc.fr/en/research/research-teams/chemical-physics-and-dynamics-of-surfaces/
https://navier-lab.fr/la-recherche/rheophysique-et-milieux-poreux/

Contraintes et risques

Rien à signaler.