Les fluides complexes

Par Philippe Coussot, Lundi 17 octobre 2011, 9:00-10:30

À coté des solides, essentiellement élastiques et se brisant au-delà d’une déformation critique, et des liquides simples, c’est-à-dire capables de s’écouler indéfiniment sous l’action de la moindre contrainte de cisaillement, on trouve un vaste ensemble de fluides complexes aux propriétés originales intermédiaires : « visco-élastique », « visco-plastique », thixotrope, « rhéo-épaississant », etc. Il s’agit par exemple des polymères, largement utilisés pour réaliser des matières plastiques de toutes sortes ; des gels, émulsions, crèmes, mousses, utilisés en cosmétiques ; divers types de boues (forage, résiduaires, laves torrentielles) ; des sauces ou des pâtes utilisées dans l’agro-alimentaire ; ou encore des colles, bétons, mortiers, peintures, bitumes. Les propriétés « intermédiaires » de ces fluides complexes jouent un rôle crucial dans leur mise en œuvre : extrusion, étalement et tenue du dentifrice sur la brosse ; liquéfaction de la peinture lors du mélange et « gélification » au repos pour éviter les coulures ; etc. Dans ce contexte il est important de comprendre le lien entre les interactions à une échelle locale (physico-chimie) entre les composants du fluide et leur comportement mécanique (macroscopique), de façon à contrôler ou améliorer les propriétés spécifiques de ces matériaux. La caractérisation de leur comportement mécanique est parfois très délicate, en particulier pour les pâtes et les suspensions granulaires, mais l’Imagerie par Résonance Magnétique couplée à la rhéométrie classique fournit des informations cruciales.

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Mis en ligne le samedi 9 juillet 2011