Thèse soutenue

Frottement de mousses liquides sur des surfaces rugueuses

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Auteur / Autrice : Manon Marchand
Direction : Emmanuelle RioFrançois Boulogne
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 21/10/2020
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique des solides (Orsay, Essonne)
référent : Faculté des sciences d'Orsay
Jury : Président / Présidente : Catherine Barentin
Examinateurs / Examinatrices : Hamid Kellay, Christophe Raufaste, Marc Rabaud
Rapporteurs / Rapporteuses : Hamid Kellay, Christophe Raufaste

Mots clés

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Résumé

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Pour caractériser le frottement de mousses liquides sèches sur des surfaces de rugosités contrôlées, nous introduisons des surfaces rugueuses dans des mousses liquides monodisperses de fraction liquide contrôlée. Dans cette expérience, nous mesurons la force exercée par la mousse sur les surfaces et nous imageons le mouvement des bords de Plateau. Cela nous permet d'identifier trois régimes de frottement des mousses : le glissement, le collé-glissé et le régime d'ancrage des bulles. Nous proposons un unique paramètre pour décrire le passage du régime de collé-glissé au régime d'ancrage. Lors de l'introduction des lames, nous proposons un modèle pour chaque régime de frottement identifié. Lorsque les contraintes relaxent à la suite de l'introduction, nous montrons que le temps de relaxation de la contrainte est une propriété de la mousse et n'est pas affecté par le régime de frottement des mousses. Nous montrons que la contrainte à la fin du régime de relaxation donne accès à une bonne estimation de la contrainte seuil des mousses. Après la relaxation de la contrainte, nous extrayons les surfaces hors des bains de mousse. Nous relions alors l’écoulement de la mousse aux forces mesurées et à l'apparition de dépôts de mousse. Dans une seconde partie, nous observons la montée capillaire de mousses dans différentes géométries. En particulier, nous nous concentrons sur une expérience modèle dans laquelle une unique bulle entre dans un tube en verre. Cela permet de discuter les influences de différents modèles de frottements d'interfaces liquides sur des surfaces lisses sur la montée capillaire de mousses.