Matière molle
Expériences sur les mousses
Ces expériences illustrent, à travers l'exemple des mousses liquides, les propriétés physiques des fluides complexes en général, dont le comportement macroscopique est lié à l'existence d'une structure interne à l'échelle mésoscopique.
Les mousses donnent un exemple très
pédagogique de ce lien car la structure interne des bulles dans la
mousse est aisément observable. On présente une série d'expériences en 4
étapes qui vont de l'échelle locale vers l'échelle macroscopique.
Après une rapide observation de divers matériaux structurés en mousses
(étape 1), on présente les lois d'équilibre locales qui fixent
l'arrangement des films de savons entre eux et de leurs jonctions, en
plongeant des cadres de formes géométriques appropriées dans un bain
d'eau savonneuse (étape 2). En complexifiant la forme du cadre et donc
en augmentant le nombre de films de savon dans le système, on constate
que ce petit nombre de règles locales (nombre de films de savon qui se
rencontre à une arête, nombre d'arêtes à un sommet) est toujours
parfaitement respecté.
A la troisième étape, on observe une mousse à 2 dimensions (monocouche
de bulles écrasée entre deux plaques transparentes) et on constate que
le respect des règles locales a des conséquences sur la forme des bulles
dans la mousse et sur la statistique de répartition des bulles (nombre
de côtés des bulles, etc...)
Enfin (étape 4), en utilisant de la mousse à raser que l'on peut
comprimer entre deux plaques, on explore les propriétés mécaniques
macroscopiques des mousses, tantôt solides et tantôt liquides en
fonction de la force appliquée. On est alors en mesure de comprendre le
lien entre la structure des bulles qui entrave leur déplacement relatif
et la réponse macroscopique de la mousse.
Egalement dans la rubrique
Contact
Campus Pierre et Marie Curie
Tour 22-23, 1er étage
Directeur
Edouard Kierlik (sciences-physique-dir @ sorbonne-universite.fr)
Responsable administrative
Christine Nemer (christine.nemer @ sorbonne-universite.fr)
Tél : 01 44 27 44 48
Webmaster