Capteur Interférométrique de Contraintes de Surface – SOFTER

Les parois déformables jouent un rôle important dans de nombreux systèmes d'intérêt et abondent dans les systèmes d'importance biologique. Pour comprendre les propriétés de surface des gels (le mouillage ou l'adhérence), il faut tenir compte des déformations à longue portée. Les articulations synoviales présentent des propriétés de lubrification remarquables?; cependant, les mécanismes de fonctionnement responsables de cette performance, reliant les macromolécules chargées et les parois souples, ne sont pas encore bien compris. En ce sens, de nouveaux outils d'exploration sont nécessaires pour l'exploration précise de la réponse des parois déformables aux perturbations externes. L'objectif principal de SOFTER est de développer un capteur de contrainte de surface (SMS) basé sur la détermination précise de la déformation d'une membrane déformable exposée à un environnement changeant, en utilisant l'interférométrie à faisceaux multiples. Nous visons également à construire les outils théoriques/numériques nécessaires pour rationaliser les nouvelles informations recueillies.
Grâce à ce nouvel outil, une approche combinée théorique-expérimentale sera mise en œuvre pour étudier trois sujets importants dans le domaine de la matière molle. Tout d'abord, nous explorerons la double couche électrique à l'interface métal-solution aqueuse et son comportement lorsqu'elle est poussée hors d'équilibre, en mesurant le champ de pression à l’interface. Une équipe associée à SOFTER a récemment montré que lors de l'application d'un champ alternatif, une force répulsive de longue portée émerge entre deux surfaces chargées. Nous avons théorisé que cette force est une conséquence de l'excès d'ions entre les surfaces induit par le champ appliqué, ce qui provoque une pression non-homogène. En utilisant le SMS qui sera développé dans SOFTER, nous serons en mesure d'explorer ce scénario et ses implications. Ensuite, nous explorerons le comportement des brosses de polyélectrolytes greffées, et comment en appliquant un champ électrique on peut contrôler sa morphologie et son énergie de surface, y compris la possibilité de déclencher des transitions ordre-désordre. Enfin, nous étudierons le couplage élastohydrodynamique EHD qui apparaît lorsqu'un objet solide se déplace près d'une membrane élastique. Deux équipes associées à SOFTER ont effectué les premières mesures quantitatives directes de la force de portance (forces élastohydrodynamiques répulsives) à l'échelle nanométrique. Nous prévoyons d'étudier plus en profondeur ce problème important pour les nanosciences et la biologie, car le couplage EHD sera grandement amplifié par le système membrane-sphère étudié dans SOFTER.