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Rupture d’objets savonneux
Les bulles, les films de savon ou les mousses sont des objets éphémères dont le temps de vie dépend beaucoup de la solution savonneuse utilisée pour les fabriquer. Les raisons de leur vieillissement sont multiples et dans ce séminaire, je me focaliserai sur la rupture des films qu’on appelle aussi coalescence.
Dans un premier temps, je m’intéresserai à la rupture d’un film de savon pendant sa génération (Figure 1). Je montrerai que leur temps de vie permet d’obtenir une prédiction pour la différence de tension de surface entre le bas et le haut du film. Cette différence se révèle étonnamment faible, de l’ordre de 1 - 2 mN/m. Ensuite, l’effet de la physico-chimie de la solution et de l’humidité de l’air seront explorés.
Ensuite, nous verrons que la position de rupture d’une bulle de savon à la surface d’un bain de solution savonneuse (Figure 2) dépend de la concentration en tensioactif de la solution. En effet, à haute concentration, les bulles cassent systématiquement à l’apex alors qu’à basse concentration, elles cassent beaucoup plus aléatoirement à cause de leur plus grande fragilité.
Enfin, je montrerai des expériences faites à l’échelle d’une mousse dans une cellule confinée qui permet de visualiser toutes les bulles (Figure 3). Je montrerai comment un traitement d’image permet de repérer tous les évènements de coalescence, et d’en déduire que le bon paramètre pour décrire la coalescence d’une mousse est la fraction liquide.
Figure 1: Bulle de savon à la surface d'une solution
Figure 2: Film de savon pendant sa génération.
Figure 3: Image d'une mousse 2D qui a coalescée.