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16 mai 2013 : 2013 Laurence Noirez

par Claudine Lylap - 17 avril 2013

Laurence Noirez

16 Mai 2013

séminaire sur

Corrélations solides : des liquides viscoélastiques aux liquides "simples".

Laurence Noirez Laboratoire Léon Brillouin (CEA-CNRS) 91191 Gif-sur-Yvette, France

Les liquides ne sont supposés présenter de réponse élastique (solide) en cisaillement que s’ils sont sollicités à suffisamment haute fréquence (modèle de Maxwell). De récents résultats expérimentaux montrent qu’il est possible de révéler une élasticité de cisaillement également à basses fréquences, autrement dit le liquide contient des corrélations « solides »[1]. La découverte d’une élasticité terminale est une observation majeure puisqu’il questionne un quasi-dogme en dynamiques des liquides, à savoir que l’écoulement d’un fluide n’est pas lié au temps de relaxation moléculaire. La non-disparition du module viscoélastique à basses fréquences à l’état liquide et loin de tout transition, peut en effet surprendre car il est communément admis que les liquides (visqueux ou viscoélastiques) ne présentent pas de module de cisaillement par opposition aux solides et aux matériaux à seuil d’écoulement. Cependant, dans la littérature, une série de résultats venant de divers horizons indiquent que la situation n’est pas si claire [2,3,4] et rappellent que l’approche viscoélastique [5] est avant tout phénoménologique. L’existence de temps très lents sera illustrée par le phénomène de phases induites par cisaillement, à l’image de la spectaculaire transition de phase induite qui transforme un liquide isotrope en phase orientée biréfringente à partir d’un taux de cisaillement critique (voir photo [6]). Ces phénomènes macroscopiques défient l’hydrodynamique et la rhéologie classique. Ils ne sont pas prévisibles par l’hydrodynamique conventionnelle ou la considération des temps de relaxation habituels du système (incompatibles avec le temps de relaxation prétransitionnel, les temps de reptation ou de Rouse pour les polymères).

Snapshots of the isotropic phase of SCLCP. A strong birefringence appears over a critical shear rate. The colors (observed between cross-polarizers) indicate from left to right an increase of the birefringence. The photographs view the plane containing the velocity/vorticity axis (X,Y). (A movie of the shear-induced transition is available on : http://www.youtube.com/watch?v=igo9....)

1. Noirez L., Baroni, P., J. Phys. : Condens. Matter 24 (2012) 372101, Mendil H., Baroni P., Noirez L., Eur. Phys. J. E FOCUS ARTICLE 19 (2006) 77, L. Noirez, H. Mendil-Jakani, P. Baroni, Polym. Inter. 58 (2009) 962, Baroni, P., Mendil, H., Noirez, L., Fr. Pat., 05 10988, (2005), 2. J. Goyon, A. Colin, G. Ovarlez, A. Ajdari, L. Bocquet, Nature, 454 (2008) 84 3. U. Tracht, M. Wilhelm, A. Heuer, H. Feng, K. Schmidt-Rohr, H.W. Spiess, Phys. Rev. Lett. 81 (1998) 2727. 4. Y. Chushkin, C. Caronna, A. Madsen, A., EPL, 83 (2008) 36001. 5. J.D. Ferry, Viscoelastic properties of polymers, Wiley 1971 ; W. Graessley, Adv. Poly. Sci. 16 (1974) 1. 6. C. Pujolle-Robic, L. Noirez, Nature 409 (2001) 167.


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