Sonde Acoustique pour les Mousses Liquides – SAMOUSSE

Les propriétés physiques originales des mousses liquides en ont fait un sujet d’étude fondamentale très riche ces trente dernières années. Des progrès rapides ont été réalisés concernant la structure, la stabilité, le drainage et la rhéologie des mousses. L’importance de la composition physico-chimique de la mousse s’est révélée très importante. Cela est particulièrement vrai pour les propriétés dynamiques des mousses, quand la nature des agents stabilisants confère des propriétés de visco-élasticité aux interfaces gaz/liquide. Cette visco-élasticité de surface est couplée aux écoulements de liquide dans le squelette de la mousse, ce qui rend le comportement mécanique de la mousse très complexe. Essayer d’établir le lien entre la physico-chimie des mousses et leurs propriétés dynamiques est actuellement un domaine de recherche très actif dans la communauté internationale.
Les applications industrielles des mousses liquides sont de plus en plus nombreuses et touchent les domaines les plus variés, des produits alimentaires à la récupération du pétrole. En outre, la plupart des mousses solides, dont la production atteint des millions de tonnes chaque année, sont fabriquées à partir de mousses liquides. Grâce à la compréhension et au contrôle accrus des propriétés physiques et physico-chimiques des mousses liquides, de nombreuses applications connaissent de profonds changements, dans le domaine médical ou militaire par exemple. Cette situation amène les industriels à chercher de nouveaux outils pour contrôler et analyser ces nouveaux produits. Les techniques actuelles ne satisfont pas à tous les besoins, et la plupart sont trop lentes.
Les mondes industriels et académiques font donc face à un besoin croissant de nouvelles techniques, versatiles et rapides, pour sonder les mousses liquides. C’est la raison pour laquelle le projet SAMOUSSE propose de développer une sonde acoustique pour les mousses liquides, en menant en parallèle les études fondamentales et technologiques nécessaires. Les techniques acoustiques offrent de nombreux avantages pour la caractérisation des matériaux puisqu’elles procurent une multitude d’informations tout en étant rapides, transportables, peu chères et non intrusives. Des sondes acoustiques pour certains milieux diphasiques, tels que les émulsions, sont déjà répandues. Cependant, contrairement aux émulsions, les mousses liquides ont des propriétés acoustiques encore mal connues. Si des indications bibliographiques et nos expériences préliminaires se montrent très prometteuses quant au développement d’une sonde acoustique, une étude fondamentale détaillée reste nécessaire et elle est une part importante de ce projet.
Le projet SAMOUSSE est un projet ambitieux qui nécessite de réunir des compétences dans de nombreux domaines : production et analyse des mousses liquides, rhéologie interfaciale, acoustique des milieux multiphasiques. Ces compétences, reconnues internationalement, sont toutes réunies dans les trois laboratoires de recherche académique partenaires du projet. Le quatrième partenaire est un industriel déjà présent sur le marché de l'instrumentation pour les mousses. Ce partenariat entre le milieu académique et industriel garantira le transfert technologique et le développement industriel de la sonde acoustique.
SAMOUSSE nous paraît intervenir à un moment approprié au vu non seulement des besoins croissants dans le monde industriel, mais également de la question centrale des propriétés dynamiques des mousses, encore mal cernées à hautes fréquences, et qui sont l’objet d’une intense activité de recherche actuelle. L'acoustique est un angle privilégié pour aborder cette question. Un financement par l’ANR sur 4 ans donnerait au partenariat impliqué dans ce projet les moyens de se structurer pour à la fois mener les études fondamentales sur les propriétés acoustiques des mousses liquides et les appliquer pour aboutir à la conception du premier prototype de sonde acoustique des mousses liquides.