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Mise en place d’une puce qui mesure la viscosité élongationnelle

Laboratoire Sciences et Ingénierie de la Matière Molle, (SIMM)

Adresse:ESPCI, 10 Rue Vauquelin 75005 Paris

Directeur du laboratoire : Christian Frétigny

Responsables du stage : Annie COLIN et Patrick ABGRALL

Contact : Annie Colin / Patrick Abgrall

   

Projet scientifique :
 
Nous avons développé au laboratoire une puce microfluidique capable de mesurer une courbe d’écoulement d’un fluide complexe i.e mesurer la viscosité de cisaillement en fonction du taux de cisaillement. Le principe repose sur la mise en place d’un co-écoulement, d’un fluide de référence et du fluide à étudier. La place respective prise par les deux fluides est fonction des débits et des viscosités de ces fluides. La connaissance des caractéristiques de la référence et du débit du fluide à étudier permettent de mesurer la courbe d’écoulement de ce dernier. L’avantage de ces puces par rapport à un rhéomètre classique est de permettre de mesurer la viscosité à des cisaillements très importants de l’ordre de 100000 s-1. Cette puce après un long développement est maintenant commercialisée par la société Formulaction à Toulouse sous le nom de Fluidicam.
 
Dans ce nouveau projet en collaboration avec la société Formulaction nous souhaitons développer une nouvelle puce pour mesurer la viscosité élongationnelle. La viscosité élongationnelle est définie comme le rapport de la contrainte élongationnelle divisée par le gradient de vitesse. La vitesse et le gradient de vitesse sont colinéaires dans une déformation élogationnelle. Cette propriété est très importante car elle qualifie la capacité d’un produit à être filant ou pas. La difficulté de cet exercice réside dans la mesure de la contrainte et du taux de cisaillement élongationnel. Une constriction élongationnelle sera mise en place et nous profiterons des techniques mises en place lors du développement de Fluidicam pour mesurer le taux d’élongation et la contrainte. La puce sera placée entre analyseur polariseur pour suivre par biréfringence les modifications de structure. Les fluides étudiés seront dans un premier temps des polymères de forte masse moléculaire, puis des encres.
Le candidat devra posséder des bases solides en rhéologie ou fluides complexes ou microfluidique.
Un travail de traitement d’image sera mis en place. Il devra savoir travailler en équipe.

 

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