Mecanique statistique de systemes deformables

par KARIM HELAL

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Jean-Pierre Hansen.

Soutenue en 2000

à École normale supérieure (Lyon) .

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  • Résumé

    Dans ce travail, j'ai etudie differentes formes d'auto-assemblage de molecules amphiphiles en solution. Dans une premiere partie, je me suis interesse au cas ou les molecules amphiphiles en solution dans l'eau forment des bicouches - ou membranes - qui se ferment sur elles memes pour former des vesicules. J'ai etudie la morphologie d'equilibre de ces vesicules pres de la transition oblate/prolate en considerant une energie libre composee d'un terme energetique de type helfrich et d'un terme entropique de type onsager. J'ai etudie l'influence sur cette transition d'un confinement entre deux plaques planes paralleles ou a l'interieur d'un tube cylindrique. Je suis ensuite passe a l'etude d'un ensemble de vesicules en interaction en utilisant la theorie de la fonctionnelle de la densite de mermin. Dans une deuxieme partie, j'ai etudie des melanges ternaires d'eau, d'huile et de molecules amphiphiles. Je me suis interesse aux contraintes dans les phases structurees lamellaire et microemulsion, en abordant cette etude a l'aide d'un modele de ginzburg-landau a un parametre d'ordre scalaire. J'ai montre que ce modele mesoscopique contient l'elasticite des phases lamellaires, permet de definir explicitement un tenseur des contraintes coherent avec une approche thermodynamique, donne acces au grand potentiel, et decrit correctement la force de solvatation dans une microemulsion confinee. Ensuite, j'ai effectue des simulations sur un maillage cubique. J'ai montre la grande sensibilite du comportement de phase d'apres le type de discretisation utilise. Pour pallier cet inconvenient, j'ai introduit une methode spectrale beaucoup plus fiable. Sur cette base j'ai etudie successivement la phase lamellaire homogene et confinee, a temperature nulle et non-nulle, en presence ou en l'absence de defauts topologiques. L'influence des defauts topologiques est etudiee en detail et des verifications experimentales sont suggerees.

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Informations

  • Détails : 130 p.
  • Annexes : 100 ref.

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  • Bibliothèque : Bibliothèque Diderot Sciences (Lyon).
  • PEB soumis à condition
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