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Milieux Poreux et Fracturés

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Membres permanents :

H. Auradou, P.-P. Cortet, C. Douarche, G. Gauthier, F. Giorgiutti, L. Hattali, J.-P. Hulin, M. Jarrahi, L. Pauchard, N. Rakotomalala, D. Salin, L. Talon

Membres non-permanents :

H. Beigi-Rizi (Thèse), A. Carretero (These), A. Gargasson (These), Q. Houssier (These), V. Nicolazo (These)

Membres précédents :

J. Bouvard (Thèse, 2022), A. Dollari (Thèse, 2020), A. Duigou-Majumdar (Thèse, 2021), A. Ganesh (Thèse, 2023), P. Jia (PostDoc, 2019), R. Kostenko (Thése, 2020), c. Liu (PostDoc, 2019), G. Martinez (PostDoc, 2023), S. Nmar (Thèse, 2023), E. Ollivier-Triquet (These, 2023)


Blistering induced by wetting and drying of colloidal coatings

L. Pauchard

Blistering affects the final quality coatings. This process results in the delamination process of colloidal films from the substrate. The formation of blisters are analyzed for various colloids as a function of successive wetting and drying processes.

Ecoulement de fluides à seuil en milieux poreux

L. Talon
Collaborations: A. Rosso (LPTMS, U. Paris-Saclay), T. Chevalier (IFPEN), C. Liu

Les écoulements de fluides complexes interviennent dans de nombreux processus industriels. Nous nous intéressons ici au cas particulier des fluides à seuil, pour lesquels un seuil de contrainte minimal est nécessaire afin que le fluide puisse s'écouler. En dessous de ce seuil, le fluide est alors considéré comme figé. En milieux poreux, les hétérogénéités structurelles conduisent à des lois d'écoulements très particulières que nous cherchons à caractériser.

Liu C., De Luca A., Rosso A. and Talon L. Darcy's Law for Yield Stress Fluids, PRL 122, 245502 (2019).

Talon, L. On the statistical properties of fluid flows with transitional power-law rheology in heterogeneous porous media J. Non-Newtonian Fluid Mech., 2022, 304, 104789

Lanza, F.; Rosso, A.; Talon, L. & Hansen, A. Non-Newtonian rheology in a capillary tube with varying radius Transp. Porous Media, Springer, 2022, 145, 245-269

Adhésions des polymères viscoélastiques

S. Berland, P.-P. Cortet

Collaboration : C. Poulard (LPS), P. Roger et H. Salmi (ICCMO)

Nous étudions expérimentalement l'adhésion des rubans de polymères viscoélastiques et plus particulièrement le lien fondamental entre leur niveau d'adhésion, la rhéologie de la colle et les propriétés interfaciales du substrat. Pour révéler les mécanismes fondamentaux de dissipation de l'énergie qui pilotent l'adhésion, nous utilisons des substrats micro-texturés et contrôlons leurs propriétés de surface par des procédés chimiques.

En savoir plus

A. Duigou-Majumdar, P.-P. Cortet, C. Poulard, Soft Matter 18 5857 (2022) [PDF]

Viscous fingering and flow of active fluid

H. Auradou
Collaborations : R. Juanes, J. Chui (MIT, USA)

La situation où un fluide est déplacé par un second est une situation de base trouvée dans de nombreuses applications. Notre étude se concentre sur les changements de flux possibles qui se produisent lorsque l'un des fluides est actif. Ceci est réalisé ici en utilisant des suspensions de diverses souches de bactéries mobiles injectées dans la cellule de Hele Shaw.

Crack quasi-healing in compliant films

L. Pauchard
Collaboration : D. McIlroyd (Oklahoma State University)

A film consisting of vertically aligned silica nanosprings display unique elasticity and compliance behaviour. These properties and the evolution of cracks is of particular importance for using vertically aligned 1D nanostructures as biointerface materials and subsequent use for tissue engineering and healing.

Structuration of milk proteins during the drying

L. Pauchard
Collaboration : INRAE RENNES (équipe STLO)

The drying of droplets of the two main milk protein classes is investigated. The resulting mechanical instabilities reveal a plausible powerful tool to highlight the signature of the matter at the molecular scale during the drying process.

Mélange de fluides miscibles induit par gravité

H. Auradou, J.-P. Hulin
Collaborations : J. Gomba, P.G. Correa (Instituto de Fisica Arroyo Seco, Tandil, Argentina.)

Comment mélanger des fluides dans des circuits microfluidiques? Cette question simple reste un sérieux défi. La méthode que nous avons choisi est d'injecter face à face deux fluides dans une intersection de 4 canaux. Pour des nombres de Reynolds modérés (de l'ordre de 20), un ou plusieurs vortex apparaissent dans l'intersection permettant un bon mélange des fluides. La qualité du mélange et le nombre de vortex ont été étudiés en fonction de l'angle de l'intersection et du rapport d'aspect des sections des canaux. L'image illustre la formation de 2 vortex sur la hauteur de l'intersection.

T. P. G. Correa, J. M. Gomba, J. R. Mac Intyre, S. Ubal, J. P. Hulin and H. Auradou, Influence of aspect ratio on vortex formation in X-junctions: direct numerical simulations and eigenmode decomposition, Phys. Fluids 32, 124105 (2020) DOI:10.1063/5.0026829

Nage des bactéries dans les milieu poreux

H. Auradou, C. Douarche
Collaborations : E. Clément (PMMH), M. Dentz (IDAEA, Barcelone), C. Holm (ICP, Stuttgart)

Les sols, les sédiments, les gels biologiques et les tissus constituent, sont des milieux dans lesquels les microbes profilèrent. Leur transport y est contrôlé des flux complexes qu'il est pertinent de bien comprendre pour leurs implications dans les sciences de la santé, l'agriculture... En combinant expériences sur puces microfluidiques, modélisation numérique et approches de changement d'échelles nous cherchons à capturer l'influence de la structure des pores sur le transport et la dispersion des bactéries mobiles. La figure montre comment le couplage entre motilité et écoulement permet aux bactéries de s'accumuler à l'arrière d'un grain.

 Lee M., Lohrmann C., Szuttor K., Auradou H. and Holm C. The influence of motility on bacterial accumulation in a microporous channel,  Soft Matter 17(4), 893-902 (2021). [Abstract]

Structure of a colloidal hydrogel

S. Nmar, F. Giorgiutti

Formation of a colloidal hydrogel by modification of the electrostatic interactions between particles: the structure of the gel at the nanoscale is provided by SAXS measurements.

Quand les bactéries jouent aux billes

J. Bouvard, F. Moisy, H. Auradou

La formation de phases denses dans des systèmes comportant des entités autopropulsées constitue un phénomène fascinant de la matière active. Nos expériences récentes montrent que la nage des bactéries peut induire l'agrégation de billes de taille micrométrique, et ainsi conduire à des amas géants pouvant atteindre plusieurs millimètres, visibles à l'oeil nu. La formation de tels amas suit une dynamique auto-similaire de type murissement d'Ostwald, sans saturation apparente. Cette observation est très prometteuse pour la fabrication de grandes structures de particules colloïdales passives.

J. Bouvard, F. Moisy, H. Auradou, Ostwald-like ripening in the two-dimensional clustering of passive particles induced by swimming bacteria, Phys. Rev. E 107, 044607 (2023) doi