Rhéologie des suspensions de globules rouges et des microémulsions

Rheology of suspensions of Red Blood Cells (RBC) and microemulsions

• Auteur / Autrice : Xiaoyen Lin
• Direction : Dominique Barthès-Biesel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Biomédical
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhéomètres

Élasticité

Biomécanique

Viscoélasticité

Écoulement diphasique

Développement des formes (biologie)

Érythrocytes

Microémulsions

Suspensions (chimie)

Rhéologie (biologie)

Résumé

L'objet de cette thèse est l'étude rhéologique de 2 suspensions : une suspension de globules rouges et une microémulsion. Cette étude a pour but d'établir une relation entre les propriétés microscopiques des particules et les propriétés rhéologiques macroscopiques des suspensions. Un modèle théorique de capsule est choisi pour représenter un globule rouge. Une loi de comportement d'une suspension de capsules qui dépend explicitement des paramètres intrinsèques de la particule est ensuite déterminée. Expérimentalement, à l'aide d'un rhéomètre dynamique de type couette, les propriétés viscoélastiques de suspensions diluées de globules rouges sont mesurées. En tenant compte des erreurs expérimentales, la confrontation entre la théorie et l'expérience permet d'estimer les propriétés élastiques de la membrane globulaire. La valeur du module d'élasticité déterminée est en accord avec celle donnée dans la littérature. L'étude rhéologique des microémulsions est basée sur un modèle théorique de particules solides sphériques chargées en tenant compte des effets électrovisqueux. La loi de comportement de suspensions de telles particules donne la viscosité relative en fonction des propriétés des particules. Les valeurs théoriques calculées sont comparées aux résultats expérimentaux. Cette comparaison permet de constater la limite de la validité du modèle utilise et la complexité de la structure des microémulsions.

This thesis undertakes the study of two suspensions : suspensions of RBC and microemulsions. The goal of this research is to express the relationship between microscopic rheological particle properties and those of the macroscopic suspensions. The RBC is modelled as a capsule. An expression governing the behavior of capsule suspensions as a function of the capsule intrinsic parameters is determined. Experimentally, using a Couette type dynamic rheometer, the viscoelastic properties of dilute RBC suspensions are determined. Allowing for experimental errors, a comparison of the theory and experiments allows the estimation of the elastic properties of the RBC membrane. The modulus of elasticity for the RBC determined by this method agrees with the literature. The rheological study of microemulsions is based on a theoretical model of charged spherical solid particles which includes electrical interactions. The equation governing the behaviour of such suspensions gives the relative viscosity of the suspension as a function of particles properties. The theoretical values calculated using this expression are compared which the experimental results. This comparison gives bounds to the validity of the proposed model.