Structuration et fluidification de gels de noir de carbone

• Main Author: Grenard, Vincent
• Language: FRE
• Published: Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON 2012
• Subjects: [PHYS:COND:CM_GEN] Physics/Condensed Matter/Other; Gels attractifs; Noir de carbone; Structuration; Fluidification
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00732079; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/73/20/79/PDF/GRENARD_Vincent_2012_These.pdf

Les " gels attractifs " constituent une catégorie particulière de fluides complexes. Ces gels sont formés à partir d'une suspension de particules attractives en faible concentration volumique. La microstructure du gel est très facilement modifiée par l'application d'une contrainte. Ainsi, il est possible de structurer ces gels par un cisaillement dans une géométrie suffisamment confinée. Nous avons étudié en détail ce phénomène dans des gels de noirs de carbone ainsi que dans des suspensions de billes de verre dans de l'huile rendues attractives par la présence d'une faible quantité d'eau. Nous avons reproduit ce phénomène dans des simulations numériques de dynamique moléculaire, ce qui permet d'étudier les conditions nécessaires à l'apparition de telles structures. Enfin, en géométrie peu confinée, le mécanisme de rupture et d'écoulement de ces gels en volume est complexe puisque leur rupture est en perpétuelle compétition avec leurcinétique de reformation. Nous avons étudié la rupture des gels de noir de carbone en couplant des techniques classiques de rhéologie avec une technique de mesure locale de déplacement par ultrasons. Ces expériences nous ont permis d'établir un lien entre le comportement global du matériau (sa rhéologie macroscopique) et la dynamique locale de fluidification.