Écoulements à pression imposée de suspensions granulaires modèles : De la physicochimie à la mécanique – PEGASUS

Le projet PEGASUS combine les expertises des laboratoires SIMM (ESPCI) et MSC (U. Paris Cité) en , physicochimie de la matière molle, microtribologie, hydrodynamique interfaciale et rhéologie afin d’avancer dans l'établissement une description théorique de la réponse en écoulement des suspensions granulaires denses, permettant de mieux comprendre ces matériaux pertinents pour l'industrie (béton) et dans des applications innovantes de l'impression 3D. Nous allons :
1. synthétiser en grande quantité des particules polymériques sensibles à des stimuli physicochimiques dispersables dans l’eau sur une gamme de taille allant de la dizaine à plusieurs centaines de microns.
2. caractériser la surface de ces particules et leurs interactions frictionnelles et adhésives microscopiques par microscopie à force atomique en milieu liquide.
3. développer une cellule de rhéologie à pression imposée, adaptable sur un rhéomètre commercial, et permettant de caractériser la rhéologie frictionnelle macroscopique des suspensions qui, en dépendant des interactions de contact interparticulaires, peut être reliée a priori aux propriétés microscopiques. Nous nous intéresserons en particulier au régime non-frictionnel, à ceux mobilisant l'adhésion entre particules et enfin aux mélanges de particules frictionnelles et non-frictionnelles.
4. étudier les écoulements de film mince de suspensions, qui constituent une autre classe d’écoulement à pression imposée qui mobilise les interactions interparticulaires. Nous étudierons la formation de tas de suspensions lors du dépôt d'une goutte loin des conditions de divergence de la viscosité en volume, et à l'étalement de suspensions contenant des particules frictionnelles et non-frictionnelles simultanément .