Mesures de rhéologie interfaciale sur systèmes complexes par essais « bicones » et goutte tournante
Physico-chimie et Mécanique appliquées


Type de contrat
Stage
Début
Entre février et avril 2020
Durée
6 mois
Région
Ile de France
Indemn / Rém
Oui

ref R171

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de trois priorités stratégiques : mobilité durable, énergies nouvelles et hydrocarbures responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

  • l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
  • la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.


La direction Physico-chimie et Mécanique appliquées a pour objectif principal de concevoir et développer des systèmes technologiques innovants et de contribuer au développement de produits et procédés, en cohérence avec les ambitions d’IFPEN pour la transition énergétique et la mobilité durable.

Autour des champs disciplinaires des départements et dans le cadre des projets DSTC, elle développe les connaissances, outils de calculs et moyens expérimentaux adaptés aux différents besoins pour les mettre en œuvre dans les projets appliqués.

Ces compétences, complémentaires les unes des autres, permettent d’aborder aux échelles pertinentes, l’analyse, la caractérisation et la qualification du comportement.

  • physico-chimique
    • des matériaux (métalliques, polymères, composites),
    • des fluides complexes : systèmes dispersés et/ou multiphasiques (systèmes colloïdaux, émulsions, microémulsions, mousses, suspensions…),
    • des interactions entre fluides et matériaux : adsorption, mouillabilité, perméabilité, cloquage, réactions redox...,
  • mécanique
    • des matériaux, structures et équipements technologiques,
    • des fluides en écoulement avec les potentielles interactions fluide/solides ou fluide/structures.

Mesures de rhéologie interfaciale sur systèmes complexes par essais « bicones » et goutte tournante

Les interfaces séparant des fluides sont largement répandues dans les matériaux complexes tels que les mousses (interfaces liquide/gaz) et les émulsions (interfaces liquide/liquide). Contrairement aux interfaces se situant entre un fluide et un solide, ces interfaces sont mobiles et peuvent se déformer. Elles peuvent faire l’objet d’une caractérisation rhéologique de surface.

La caractérisation de telles interfaces est compliquée car elle concerne des zones très fines de quelques dizaines de nanomètres. Néanmoins, leur connaissance est nécessaire car il est admis que ces interfaces peuvent influencer les propriétés macroscopiques des systèmes les contenant : stabilité, écoulement, seuil d’écoulement, mouillabilité.

La rhéologie interfaciale sous cisaillement est une rhéologie de surface qui est beaucoup moins utilisée que la rhéologie de volume car beaucoup plus délicate à mettre en œuvre. Elle consiste à solliciter l’interface par l’intermédiaire d’un mobile positionné à l’interface.

Nous proposons d’étudier la réponse rhéologique de systèmes modèles (liquide/gaz et liquide/liquide avec tensioactifs et/ou protéines) sous écoulement et sous sollicitation oscillatoire à l’aide d’un bicone installé sur le rhéomètre MCR302 d’Anton Paar.

Ces mesures seront complétées et comparées à des essais réalisés en rhéologie interfaciale dilatationnelle par la technique de la goutte tournante utilisée en oscillatoire afin d’améliorer la description de ces systèmes complexes.

Profil attendu :

Ce stage de 5 à 6 mois s’adresse à un étudiant M2 Matériaux / Chimie / Physique / Formulation / Ingénierie chimique.