Thèse soutenue

Développement d’un outil EHD microfluidique pour la mesure de propriétés physico-chimiques
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Auteur / Autrice : Estelle Andre
Direction : Annie Colin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physico-chimie
Date : Soutenance le 19/10/2018
Etablissement(s) : Paris Sciences et Lettres (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sciences et ingénierie de la matière molle (Paris ; 1997-....) - Sciences et Ingénierie de la Matière Molle
établissement opérateur d'inscription : Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris (1882-....)
Jury : Président / Présidente : Élisabeth Lemaire
Examinateurs / Examinatrices : Annie Colin, Élisabeth Lemaire, Anne-Virginie Salsac, Olivier Sandre, José Bico, Nicolas Pannacci
Rapporteurs / Rapporteuses : Anne-Virginie Salsac, Olivier Sandre

Mots clés

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Résumé

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L’expérimentation haut-débit (EHD) représente une demande en croissance dans le domaine de la recherche. Cela fait maintenant plusieurs années que la microfluidique et en particulier la microfluidique digitale est citée comme méthode prometteuse dans ce domaine. En effet, elle permet l’utilisation de faibles volumes mais surtout la possibilité de traiter chaque goutte comme un microréacteur indépendant. L’analyse du contenu de la goutte est souvent réalisé sur ses propriétés optiques. Nous voulons ouvrir cette analyse à d’autres propriétés, en particulier physico-chimiques, comme la viscosité. L’objectif de ce travail est la mise en place d’une puce pour la mesure haut débit de la viscosité en microfluidique digitale. Pour atteindre cet objectif, nous avons choisi d’étudier le phénomène de déformation et relaxation d’une goutte à la sortie d’une restriction microfluidique. Dans le cas de fluides Newtoniens, nous avons établi une corrélation permettant de relier la déformation maximale de la goutte aux différentes grandeurs gouvernant le phénomène et en particulier la viscosité. Nous avons aussi montré que la corrélation trouvée reste valable lorsque les fluides mis en présence sont plus complexes c’est-à-dire pour des systèmes avec tensioactifs ou constitués de polymères présentant un comportement rhéologique non-Newtonien. L’intégration d’un mélangeur à la puce microfluidique permet de faire un premier pas vers le haut-débit car notre puce permet ainsi d’obtenir une mesure de viscosité réalisable rapidement sur des échantillons de compositions différentes et applicable à des fluides complexes.