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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-17-0974

DOMAINE DE RECHERCHE
Matière molle et fluides complexes / Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
INTITULÉ DU SUJET Français English

Nouvelles propriétés des liquides: corrélations solides & rôle de l’interaction fluide/substrat.

RÉSUMÉ DU SUJET

Selon le modèle de Maxwell, les liquides ne sont supposés présenter de réponse élastique (solide) que s’ils sont sollicités à suffisamment haute fréquence. De récents développements expérimentaux menés au Laboratoire Léon Brillouin montrent qu’il est maintenant possible de mesurer une élasticité également à basses fréquences, autrement dit les molécules de liquide ne sont pas dynamiquement libres mais corrélées à longue portée [1-3]. La découverte d’une élasticité de cisaillement est une observation majeure puisqu’elle remet en question un quasi-dogme en dynamique des liquides, l’écoulement d’un fluide n’est donc plus lié au temps de relaxation moléculaire. L'élasticité de cisaillement est un paramètre nouveau dans les liquides qui demande à revisiter les modèles hydrodynamiques et la rhéologie classique et permet de mettre en évidence de nouveaux phénomènes comme l’identification d’un régime de froid induit par l’écoulement [4]. Des collaborations avec plusieurs équipes nationales et internationales (Inst. de Physique du Mans, Univ. Cambridge, TU Berlin) sont déjà en place.

Les conséquences pratiques sont nombreuses dans divers domaines d'application faisant intervenir des mécanismes interfaciaux (adhésion, moulage, lubrification, revêtement, fluidique, instabilités d'écoulement) et permettent de prévoir de nouveaux effets comme opto-actionneurs à faible énergie. L'étudiant de doctorat bénéficiera en outre de collaborations internationales notamment avec des théoriciens.

Références:

1. Noirez L, Mendil-Jakani H and Baroni P 2009 The missing parameter in rheology: hidden solid-like correlations in viscous liquids, polymer melts and glass formers, Polym. Int. 58 962

2. Noirez L and Baroni P Identification of a low frequency elastic behavior in Liquid Water, J. of Physics: Condensed Matter 24 (2012) 372101.

3. Kahl P., Baroni P., Noirez L., Bringing to Light Hidden Elasticity in the Liquid State using in-situ Pretransitional Liquid Crystal Swarms PloS One 2016.

4. P. Baroni, P. Bouchet, L. Noirez, Highlighting a Cooling Regime in Liquids under Submillimeter Flows, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 2026.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Formation en physique, liquide et/ou matériaux, thèse expérimentale.

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut rayonnement et matière de Saclay
Laboratoire Léon Brillouin
Groupe Diffraction Monocristaux
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2017
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Laurence NOIREZ  

CNRS-UMR 12
LLB01/Laboratoire de Diffusion Neutronique
CEA/Saclay

Téléphone : +33 1 69 08 63 00

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris Sud
Ondes et Matière
DIRECTEUR DE THÈSE

Laurence NOIREZ

CNRS-UMR 12
LLB01/Laboratoire de Diffusion Neutronique
CEA/Saclay