Rôle des interfaces et du confinement dans les films liquides minces

Interfaces properties and confinement effects of complex fluids are involved in stabilization of foams. This question is also related to micro-fluidics and nano-fluidics, which have been developed during recent years.Mixed solutions made of polyelectrolytes and surfactants have been used to study the influence of both confinement and surfactant in ultra-thin films (< 100 nm). Dissipation in these films was probed by using a thin film pressure balance as a rheometer and an hydrodynamics model. An effective viscosity can be extracted, which is higher for thinner films and affected by the nature of the surfactant.Generation of thicker films (a few microns) by dip coating of a solid plate enables to rule out the confinement. Several surfactants with different solubilities were used. A dynamic transition of thickening was found out and quantitatively explained. Furthermore, in the frame of a collaboration, an hydrodynamic model was developed to take into account surface viscosity in the thickening phenomenon. We could characterize the regime in which interfacial rheology is driven by pure surface viscosity. This model could be the first step toward a model taking into account both surface elasticity and surface viscosity.La compréhension de la stabilisation des mousses impose de prendre en compte les effets liés au confinement des fluides complexes, ainsi que le rôle des propriétés des interfaces. Ces problèmes se retrouvent également dans les domaines de la microfluiuidique et de la nanofluidique.Le confinement et l'influence des tensioactifs sur l'amincissement de films ultra-minces (< 100 nm ) ont été étudiés sur des systèmes mixtes de tensioactifs et de polyélectrolytes. L'étude expérimentale de ces films ultra-minces à l'aide d'une balance à films, utilisée comme un rhéomètre et couplée à un modèle hydrodynamique a permis d'accéder à la dissipation dans les films à travers une viscosité effetive. Celle-ci est plus élevée dans les flms plus minces. De plus elle est aussi affectée par la nature des interfaces qui confinent le polyélectrolyte.La formation de films plus épais ( ∼ 10 μm ) entraînés sur une plaque solide permet d'isoler le rôle de l'interface. L'utilisation de tensioactifs de solubilités différentes a permis de mettre en évidence quantitativement une nouvelle transition dynamique d'épaississement et de retrouver une transition déjà observée dans une autre géométrie (fibre). Par ailleurs, dans le cadre d'une collaboration, un modèle a été développé pour prendre en compte l'effet de la viscosité de surface dans l'épaississement. Nous avons pu caractériser le régime de concentration dans lequel la rhéologie interfaiale est régie par la viscosité seule. Ce modèle pourrait constituer la première étape vers un modèle prenant en compte la visco-élasticité de surface