Cette année, SLAMM a pu financer les déplacements de deux doctorants de notre communauté dans le cadre d’échanges scientifiques entre laboratoires du GdR : Souhaila N’mar, doctorante au laboratoire FAST en visite au L2C à Montpellier (M. Milani, L. Ramos), et Julien Bauland, doctorant au STLO en visite à l’ILM à Lyon (M. Leocmach).
Séchage de billes d’hydrogel de nanoparticules de silice
Mission de Souhaila N’mar (FAST) au L2C
– Goutte déposée sur un substrat hydrophobe (vue de profil) –
Les hydrogels sont constitués d’une matrice poreuse remplie d’eau et peuvent présenter des déformations importantes et réversibles sous l’effet de stimuli extérieurs. Nous nous intéressons à des gouttes d’hydrogel obtenues à partir de suspensions de nanoparticules de silice qui s’agrègent en présence d’espèces ioniques.
La dynamique de la phase gel lors de la structuration a pu être mise en évidence au L2C grâce à une technique de diffusion dynamique de la lumière. La dynamique est beaucoup plus lente à l’intérieur de la goutte qu’aux bords ; ces inhomogénéités sont dues au séchage. De plus nous avons constaté que plus l’humidité ambiante est importante, plus l’évaporation est lente et plus le temps de gel (temps caractéristique de formation du gel) est grand.
Caractérisation de la rupture d’un gel de caséines
Mission de Julien Bauland (STLO) à l’ILM
– Balayage en contrainte d’un gel enzymatique de lait (f=1Hz, T=30°C) –
Les caséines constituent la fraction protéique majeure du lait. Ces phosphoprotéines sont naturellement assemblées sous forme de colloïdes appelés « micelles de caséines ». La déstabilisation de ces colloïdes peut être induite par hydrolyse enzymatique et conduit à la formation de gels comme le caillé fromager.
Une particularité de ces gels réside dans le « softening » suivi d’un « hardening » lors de l’application d’une contrainte croissante en oscillation (voir figure). Le softening est supposé provenir d’un réarrangement à échelle microscopique dans le sens du cisaillement, alors que le hardening traduirait une augmentation de connectivité entre les bandes du gel suite à leur rupture partielle et à un gain temporaire de mobilité. L’échange entre laboratoires avait pour objectif de confirmer ou d’infirmer les hypothèses formulées sur les mécanismes de rupture du gel en l’imageant sous contrainte. L’adaptation du dispositif ICAMM, « Immersed Cantilever Apparatus for Mechanics and Microscopy », dispositif développé par Mathieu Leocmach à l’ILM de Lyon, à l’étude du gel enzymatique ainsi que le court laps de temps attribué à ces essais n’ont pas permis d’acquérir d’images exploitables. Néanmoins, la faisabilité de l’expérience a été démontrée.