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Equipe
- Membre permanent : Olivier Ronsin
Les hydrogels, composés essentiellement de solvant, sont des matériaux élastiques dans lesquels la propagation d’une fracture nécessite de grandes déformations : la tête de fissure est très émoussée. Il est ainsi particulièrement aisé de visualiser sa propagation.
Légende : Fracture ouverte, se propageant de droite à gauche dans un gel de gélatine.
Propagation de fissures en mode mixte
Une fissure soumise à un chargement mécanique contenant simultanément des déformations d’ouverture (mode I) et de cisaillement (mode II) conduit à la déviation de la fracture. La prédiction du chemin suivi par une fissure dans ces conditions reste un problème ouvert en mécanique de la fracture. Nous étudions quantitativement l’évolution du champ de déformation au cours de la propagation de fractures dans les hydrogels.
Propriétés mécaniques de gels hybrides
Les hydrogels sont naturellement peu résistants à la rupture. Une stratégie de renforcement consiste à réticuler les chaînes polymères de façon thermoréversible (liens sacrificiels dissipatifs) et covalente (liens fragiles mais assurant une répartition de la charge mécanique). Nous disposons avec la gélatine d’un système modèle permettant d’optimiser la fraction de liens covalents (obtenus par voie enzymatique). Nous étudions les propriétés mécaniques, jusqu’à la rupture, de tels gels hybrides.
Principale collaboration
- CY Hui : Department of Engineeering, Cornell University (USA)
Publications
- H. Souguir, O. Ronsin, C. Caroli, Tristan Baumberger. Two-step build-up of a thermoreversible polymer network: From early local to late collective dynamics. Physical Review E : Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, American Physical Society, 2015, 91 (4), pp.042305. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01239400
- I. Naassaoui, O. Ronsin and T. Baumberger. A poroelastic signature of the dry/wet state of a crack tip propagating steadily in a physical hydrogel, Extreme Mechanics Letters, 2018, 22, 8. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352431618300403
- O. Ronsin, I. Naassaoui, A. Marcellan, T. Baumberger. Environmental Nanoparticle-Induced Toughening and Pinning of a Growing Crack in a Biopolymer Hydrogel. Physical Review Letters, American Physical Society, 2019, 123 (15), pp.158002. https://hal.sorbonne-universite.fr/hal-02498100v1
- T. Baumberger, & O. Ronsin (2020). Environmental control of crack propagation in polymer hydrogels. Mechanics of Soft Materials, 2020, 2(1), 1-38. https://link.springer.com/article/10.1007/s42558-020-00027-2
