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Du frottement entre deux particules à l’effet maïzena

Du frottement entre deux particules à l'effet maïzena

Les boues, les argiles, les suspensions de silices,les solutions de maïzena, les dispersions de latex sont des dispersions de particules dans un solvant.

Ces systèmes ont des propriétés d’écoulement qui peuvent être surprenantes. Sous l’effet d’un écoulement, ces suspensions liquides peuvent devenir solides. Cette propriété peut être utilisée pour élaborer des matériaux absorbants les chocs ou pour fabriquer des armures. A l’inverse sur le plan industriel, ce phénomène peut avoir des effets désastreux en endommageant les mélangeurs ou en colmatant les tuyaux. Ce phénomène est aussi à l’origine d’un phénomène amusant : il est possible de traverser une piscine remplie d’une dispersion de maïzena en courant mais pas en marchant.

Dans cet article, nous expliquons ce comportement. Nous mesurons les interactions et la friction entre deux particules grâce à un dispositif de type diapason. Nous montrons que la force qu’il faut appliquer pour arriver au contact solide est corrélée à la contrainte nécessaire pour observer la transition liquide-solide. En d’autres mots, à basse contrainte de cisaillement, les contacts entre particules sont lubrifiés. Au delà de la contrainte critique, la pression particulaire dépasse l’interaction répulsive entre particules et les contacts deviennent frictionnels.

Ce travail permettra à terme de maitriser le comportement des suspensions rhéoépaissisantes par ajout de polymères ou de surfactants.

Article publié dans Nature Communications

Contact :

Mail : Annie Colin
Tél : 05 56 84 56 31