Interaction hydrodynamique entre deux vésicules dans un cisaillement simple

Hydrodynamic interaction between two vesicles in a simple shear flow

• Auteur / Autrice : Pierre-Yves Gires
• Direction : Chaouqi Misbah, Emmanuel Maitre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique pour les sciences du vivant
• Date : Soutenance le 18/10/2012
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique (Grenoble ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Interdisciplinaire de Physique (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Bertrand Fourcade
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Miglena Angelova
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Leonetti, Jean-Baptiste Fournier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhéologie

Mots clés libres

Rhéologie

Globule rouge

Vésicule

Membrane

Interaction hydrodynamique

Diffusion hydrodynamique

Rheology

Red blood cell

Vesicle

Membrane

Hydrodynamic interaction

Hydrodynamic diffusion

Résumé

Les vésicules sont des bicouches fermées de molécules tensioactives, remplies de liquide, à l'intérieur d'un autre liquide. Leur taille peut être comprise entre dix et 100 microns : elles sont alors dites géantes. Nous nous intéressons à la dynamique de deux de ces objets dans un cisaillement simple, c'est à dire l'écoulement d'un liquide situé entre deux plaques planes se translatant l'une par rapport à l'autre à vitesse et distance constante. Nous commençons par une étude asymptotique, pour des vésicules quasi-sphériques en interaction lointaine. Nous utilisons ensuite un code de calcul basé sur la méthode des éléments de frontière pour étudier le cas de vésicules moins sphériques et plus proches, et comparons les résultats obtenus avec des expériences. Nous présentons enfin comment cette étude peut être utilisée pour prédire certaines propriétés de diffusion d'une suspension de vésicules, dans le régime semi-dilué, où seul le détail des interactions à deux corps est considéré.

Vesicles are closed bilayers of tensioactive molecules, filled with liquid, inside another liquid. Their size can be between 10 and 100 microns : in this case, they are called giant vesicles. We study the dynamic of two of these objects in a simple shear flow, which is the one of a liquid sheared between two walls translating with respect to each other at a constant speed and distance. We begin by an asymptotic study, for quasispherical vesicles in the far field interacting regime. We then use a numerical code based on the boundary element method to study the case of less spherical and closer vesicles, and compare our results with experiments. We finish by presenting how this study can be used to predict some diffusing properties of a sheared suspension of vesicles, in the semidilute regime, where only the details of two body interactions are considered.