Drainage, eclatement et etalement de bulles et de gouttes visqueuses

Drainage, bursting and spreading of viscous bubbles and viscous drops

• Auteur / Autrice : Georges Debrégeas
• Direction : Françoise Brochard-Wyart
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Au cours de cette these, nous avons cherche a decrire la dynamique des films visqueux et viscoelastiques suspendus. Nous avons mis en evidence les differences profondes entre ces objets et les films de savon pour lesquels les donnees theoriques et experimentales sont nombreuses. Le drainage d'un film visqueux forme autour d'une bulle d'air a la surface d'un bain de liquide a ete etudie, en l'absence de surfactant. L'affinement du film est exponentiel, ce qui est compatible avec un modele d'ecoulement bouchon que nous avons developpe. Un trou forme dans un film visqueux s'ouvre exponentiellement avec le temps. Au cours de l'eclatement, le film reste plan et ne presente aucun bourrelet en bordure du trou. Ces resultats ont ete demontres pour deux type de liquide, un fondu de polymere enchevetre et un verre fondu, et interpretes par un modele viscoelastique original que nous avons elabore. Nous nous sommes egalement interesses (experimentalement et theoriquement) a la formation d'un film fin visqueux par etalement d'une goutte sur un substrat non miscible et de tres basse viscosite. La dynamique de l'etalement est alors controlee par les ecoulements de type bouchon se produisant dans la goutte. Enfin, nous avons etudie la dynamique de croissance d'un pont capillaire forme entre un bain de liquide et un substrat solide separes par une fine couche d'air, en regime visqueux et inertiel. Nous avons observe une croissance lineaire en temps de la zone de contact. Nous avons alors etudie la dependance de cette vitesse de croissance en fonction de l'epaisseur du film d'air intercale.