Thèse soutenue

Viscosité et dynamique microscopique dans les suspensions colloïdales concentrées
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Auteur / Autrice : Valentin Roger
Direction : Luca Cipelletti
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 14/12/2015
Etablissement(s) : Montpellier
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Charles Coulomb (Montpellier)
Jury : Président / Présidente : Olivier Dauchot
Examinateurs / Examinatrices : Luca Cipelletti, Olivier Dauchot, Olivier Pouliquen, Véronique Trappe, Thomas Voigtmann, Ludovic Berthier
Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Pouliquen, Véronique Trappe

Résumé

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Dans ce travail, nous avons étudié la relation entre la viscosité et la dynamique microscopique (caractérisée par le temps de relaxation structurale) d'une suspension colloïdale en fonction de la fraction volumique. Nous avons mis au point une expérience originale nous permettant de mesurer la viscosité et le temps de relaxation simultanément sur le même échantillon. La dynamique microscopique est mesurée à l'aide de techniques conventionnelles de diffusion dynamique de la lumière "multi-speckles" ; la viscosité est quant à elle obtenue en mesurant la vitesse de sédimentation de particules-sondes micrométriques. Ces mesures nous ont permis d'étendre d'au moins deux décades la gamme de viscosités à taux de cisaillement nul préalablement explorée. Nous montrons que la viscosité et le temps de relaxation structurale mesuré au pic du facteur de structure statique, sont couplés jusqu'à des fractions volumiques situées bien au-delà de la transition vers un régime surfondu. Par ailleurs, nous avons constaté que le fort accroissement du temps de relaxation à l'approche de la transition vitreuse était bien décrit par une divergence exponentielle, plutôt que par une loi de puissance critique prévue par la Théorie de Couplage des Modes (MCT).