Morphologie et dynamique des mousses de savon tridimensionnelles

par Claire Monnereau

Thèse de doctorat en Physicochimie des surfaces et interfaces

Sous la direction de Michèle Adler.

Soutenue en 1998

à l'Université de Marne-la-Vallée .


  • Résumé

    La structure des mousses de savon tridimensionnelles a ete etudiee par une methode entierement originale de tomographie optique associee a une reconstruction numerique. La tomographie optique consiste a obtenir une serie d'images des coupes successives d'une mousse tridimensionnelle polyedrique et transparente, afin de determiner l'ensemble des coordonnees cartesiennes (x, y, z) des sommets des bulles. La structure polyedrique equivalente est reconstruite sur ordinateur, puis son energie est calculee et minimisee. La mousse reconstruite est obtenue quand son energie est minimale. Sur les mousses reconstruites, les elements topologiques de la mousse (nombre de faces et d'aretes), ainsi que les volumes et les aires des bulles individuelles peuvent etre mesures. Une meme mousse de saponine et de glycerol, formee dans une cellule a drainage controle, a ete balayee a deux fractions volumiques de liquide, c'est-a-dire a deux pressions capillaires differentes. La topologie de la mousse est restee identique ; aucune rupture de film n'a ete visualisee. Le quotient isoperimetrique de chaque bulle diminue pour toutes les bulles excepte pour deux d'entre elles au cours du drainage. Cette particularite est expliquee par une transformation topologique t1. La morphologie et la dynamique de mousses polydisperses de sds et de dodecanol, dont les films sont rigides, ont ete etudiees au cours d'une experience de disproportionnement. Les resultats sont les suivants : (1) l'influence de la paroi sur la topologie de la mousse se limite a une seule couche de bulle ; (2) la dynamique de la mousse est donnee par un equivalent en 3d de la loi de von neumann des mousses bidimensionnelles : <v#f>##1#/#3 d<v#f>/dt = k(f <f>), ou <v#f> est le volume moyen des bulles a f faces et k une constante obtenue par ajustement numerique ; (3) k est egal au coefficient de diffusion mesure par une experience independante de permeabilite d'un film liquide a un gaz. De plus, une experience de diffusion numerique a donne des resultats comparables a l'experience de disproportionnement. Une experience de tomographie optique a aussi ete menee en vol parabolique, afin d'etudier le montage experimental necessaire a la realisation d'experiences sur engins lourds, et surtout de savoir s'il etait possible de fabriquer une mousse en microgravite

  • Titre traduit

    Morphology and dynamics of threedimensional soap foams


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Informations

  • Détails : 1 vol. (VII-130 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 125-130 (75 réf.)

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  • Bibliothèque : Université Gustave Eiffel. Bibliothèque.
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  • Cote : 1998 MON 0022
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