Physico-chimie et dynamique des surfaces – Liquides complexes, mousses et émulsions

 

Equipe

  • Membre permanent : Sylvie Cohen-Addad

Les mousses liquides (telles que les mousses aqueuses ou les émulsions concentrées) sont constituées d’un empilementdense de particules molles (bulles ou gouttelettes de gaz) dans un liquide (non miscible). Elles sont utilisées dans une variété d’applications pratiques et industrielles, comme dans les produits pharmaceutiques, les processus d’assainissement ou la synthèse de matériaux moussés. En outre, on rencontre de plus en plus souvent des mousses liquides complexes dont la phase continue est elle-même un fluide complexe. Un réglage fin des propriétés structurelles, de vieillissement et mécaniques de ces fluides complexes bloqués est un point clé pour que le produit final atteigne la morphologie et les propriétés fonctionnelles souhaitées. Sur le fond, les mousses liquides complexes soulèvent de nombreuses questions ouvertes sur leur structure, leur vieillissement et leur réponse mécanique. Par exemple, comment s’écoulent les matériaux mous bloqués avec des forces interparticulaires attrayantes et réglables ? Comment un confinement géométrique influe-t-il sur leur structure et leur réponse mécanique ? Les processus de vieillissementpeuvent-ils être inhibés par des mousses liquides complexes telles que des mousses gélifiées ou des émulsions de mousse ? Nos expériences et simulations numériques visent à identifier les mécanismes physio-chimiques locaux qui sous-tendent les comportements macroscopiques. Notre approche expérimentale combine les sondes de diffusion de la lumière, la microscopie et la rhéométrie.

Légende : (Haut) Une mousse multicouche confinée entre deux parois et soumise à une déformation de cisaillement. (Bas) Image confocale d’une émulsion concentrée d’huile dans l’eau.

 

Principales collaborations

  • Institut Navier, Université Gustave Eiffel, Champs-sur Marne (O. Pitois)
  • Laboratoire de Physique des Solides, Orsay (D. Langevin, E. Rio, A. Salonnen)
  • Aberystwyth University, Royaume-Uni (S. Cox)
  • Sandia National Lab, USA (A. Kraynik, retired)

Publications 

  • P. Guyot, A. Kraynik, D. Reinelt, S. Cohen-Addad. Elastic behavior of confined soap froth. Soft Matter, Royal Society of Chemistry, 2019, 15 (41), pp.8227-8237. https://hal.sorbonne-universite.fr/hal-02962548

  • H. Bey, F. Wintzenrieth, O. Ronsin, R. Höhler, S. Cohen-Addad. Stabilization of foams by the combined effects of an insoluble gas species and gelation. Soft Matter, Royal Society of Chemistry, 2017, 13, pp.6816-6830. https://hal.sorbonne-universite.fr/hal-01596063
  • M. Le Merrer, R. Lespiat, R. Hoehler, S. Cohen-Addad. Linear and non-linear wall friction of wet foams. Soft Matter, Royal Society of Chemistry, 2015, 11 (2), pp.368-381. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01239401
  • R. Höhler, S. Cohen-Addad, D.J. Durian, Multiple light scattering as a probe of foams and emulsions. Current Opinion in Colloid & Interface Science, Elsevier, 2014, 19 (3), pp.242-252. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01239405
  • S. Cohen-Addad, R. Höhler. Rheology of foams and highly concentrated emulsions. Current Opinion in Colloid & Interface Science, Elsevier, 2014, 19 (6), pp.536-548. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01239406
  • G. Ovarlez, S. Cohen-Addad, K. Krishan, J. Goyon, P. Coussot, On the existence of a simple yield stress fluid behavior. Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 2013. 193: p. 68–79. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00716376
  • M. Le Merrer, S. Cohen-Addad, R. Höhler. Duration of bubble rearrangements in a coarsening foam probed by time-resolved diffusing-wave spectroscopy: Impact of interfacial rigidity. Physical Review E : Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, American Physical Society, 2013, 88 (2), pp.022303. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01239411
  • S. Costa, R. Höhler, S. Cohen-Addad. The coupling between foam viscoelasticity and interfacial rheology. Soft Matter, Royal Society of Chemistry, 2013, 9 (4), pp.1100-1112. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01239407
  • S. Costa, S. Cohen-Addad, A. Salonen, R. Höhler. The dissipative rheology of bubble monolayers. Soft Matter, Royal Society of Chemistry, 2013, 9 (3), pp.886-895. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01239408
  • O. Pitois, S. Cohen-Addad, R. Höhler. Flow in Foams and Flowing Foams. Annual Review of Fluid Mechanics, Annual Reviews, 2013, 45, pp.241. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00786935