Dynamique de fracture d'un hydrogel thermoréversible de biopolymères

par David Martina

Thèse de doctorat en Physique des liquides

Sous la direction de Tristan Baumberger.

Soutenue en 2008

à Paris 6 .


  • Résumé

    Nous avons étudié la dynamique de fracture d'hydrogels thermoréversibles de biopolymères : les gels de gélatine. Nous avons montré, par des expériences de fracture en mode I, quasi-stationnaire et dans un régime subsonique, que, contrairement à la fracture des gels chimiques et des élastomères, la propagation de la fracture dans les gels de gélatine n'implique pas la scission des chaînes : elles sont extraites entièrement à travers le réseau en tête de fracture, la dissipation provenant simplement de leurs frottements dans le solvant. Nous avons pu produire un modèle simple de type <<Dugdale>> qui permet de rendre compte des ordres de grandeur mesurés ainsi que de prédire des lois d'échelle vérifiées expérimentalement. En parallèle, nous avons étudié le faciès des surfaces créées par la propagation de la fracture. Nous avons montré qu'il n'existe pas de lois d'échelle comme celles observées dans d'autres matériaux ductiles ou fragiles mais que la micro-rugosité présente une hauteur RMS croissante avec la vitesse de fracture, observation jamais rapportée auparavant. Nous avons mis en évidence une vitesse critique en-dessous de laquelle des défauts macroscopiques apparaissent, défauts précédemment observés par Gent et al. Dans les élastomères et décrit exhaustivement par Sekimoto et al. Dans les gels de polyacrylamide. Nous avons pu expliquer la hauteur caractéristique de ces défauts en prenant en compte que ces matériaux très déformables présentent le phénomène d'émoussage de la fracture (<<blunting>>). Nous observons par ailleurs que ces défauts et la micro-rugosité présentent une anisotropie selon un angle <<magique>> indépendant de la vitesse de fracture et des caractéristiques du gel de gélatine.

  • Titre traduit

    Crack dynamics in a reversible hydrogel of biopolymers


  • Pas de résumé disponible.

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2008 par [CCSD] à Villeurbanne

Dynamique de fracture d'un hydrogel thermoréversible de biopolymères

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  • Détails : 1 vol. ([117]p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 113-116. 48 réf. bibliogr.

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