Academic literature on the topic 'Dynamique – Interfaces (sciences physiques)'

En 1994, l'attribution du prix Nobel à Cliff Shull et Bert Brockhouse pour leurs travaux de pionniers pendant les années 50, concernant tant la diffusion élastique des neutrons que la diffusion inélastique, a été la reconnaissance éclatante de l'importance de la diffusion neutronique pour toute la communauté scientifique.Le grand intérêt du neutron pour la recherche s'appuie principalement sur ses propriétés physiques particulières :- les neutrons utilisés pour la caractérisation de la matière (et fournis en relativement grandes quantités par les réacteurs ou les sources à spallation) disposent de longueurs d'onde et d'énergies correspondant directement aux distances interatomiques et aux énergies d'agitation de la matière. Ainsi, par diffusion neutronique, on peut étudier en même temps la structure et le comportement dynamique de la matière ;- le fait que le neutron soit doué d'un moment magnétique lui permet d'interagir avec tout atome porteur d'un moment magnétique. Ceci permet de caractériser intimement le comportement magnétique de la matière à l'échelle microscopique ;- la possibilité de pouvoir varier facilement le contraste d'un même élément en utilisant ses différents isotopes fait du neutron un outil irremplaçable en chimie et physique du solide ainsi qu'en biologie et matière molle ;- enfin, n'ayant pas de charge électrique, les neutrons peuvent pénétrer la matière sans être absorbés significativement, ce qui rend possible une caractérisation non destructive des contraintes et textures sur de grosses pièces des matériaux.Toutes les qualités des neutrons mentionnées ci-dessus permettent de comprendre l'importance de la diffusion neutronique pour des domaines très nombreux et très différents à la fois en recherche fondamentale mais aussi pour des applications industrielles. L'utilisation de l'outil-neutron demande toutefois non seulement une bonne connaissance des différents mécanismes d'interaction entre le neutron et la matière, mais également une haute spécificité dans la conception et l'utilisation des diffractomètres et spectromètres neutroniques. Pour ces raisons, l'accès aux neutrons est souvent limité, sinon réservé à des spécialistes, ce qui freine tout naturellement l'utilisation par des chercheurs non familiarisés à ce domaine.Pour combattre ce déficit d'information et cet état de fait, en accord avec de nombreux collègues Rennais, nous avons proposé à la Société Française de Neutronique d'organiser une École d'été qui s'adresse plus spécialement à de non-spécialistes de la diffusion neutronique. Le public visé concernait donc à la fois les chercheurs confirmés mais peu familiarisés avec le domaine neutronique, mais aussi les jeunes chercheurs dès le niveau doctorant. En effet pour ces derniers, l'utilisation des “grands instruments" s'avère nécessaire pour qu'ils soient à la hauteur de leur sujet de thèse. Pour cette raison, il était évident d'intégrer cette École d'été dans le programme de l'École Doctorale “Sciences des Matériaux" de l'Université de Rennes 1 qui rassemble chimistes, physiciens et géologues. Dans le même contexte, notre intérêt était de proposer un large spectre de cours couvrant la diversité des applications de la diffusion neutronique dans les différents domaines de recherche en chimie et physique des matériaux, en sciences de la terre ainsi qu'en sciences pour l'ingénieur. Un deuxième but était de montrer de plus la complémentarité des neutrons et des rayons X et plus spécifiquement des X produits par rayonnement synchrotron.Dans l'avenir, nous sommes persuadés que la diffusion neutronique va jouer un rôle clé pour le développement de nouveaux matériaux et de leur caractérisation. Dans cette optique, des efforts considérables ont été déjà engagés aux États-Unis ainsi qu'au Japon où deux nouvelles sources de neutrons sont en cours de construction. Du point de vue européen, si les sources de l'ILL et d'ISIS peuvent encore être considérées comme des leaders au point de vue mondial, il est évidemment souhaitable que la nouvelle source neutronique à spallation (European Spallation Source : ESS) soit rapidement réalisée. Aujourd'hui ce projet est bien avancé, cette source devrait dépasser le flux des sources actuelles par près de deux ordres de grandeur et ainsi de maintenir au meilleur niveau les compétences Européennes. Il est évident qu'une utilisation efficace et intelligente des sources existantes, mais aussi de celles de la nouvelle génération, implique une certaine infrastructure nationale tant au niveau de la conception, de la réalisation que du fonctionnement des différents spectromètres. Ceci implique un très fort engagement des universités dans les différents projets de recherche. Le devoir des universités qui en résulte est donc d'intégrer l'utilisation des “grands instruments" dans leur programme d'enseignement. Dans ce sens, nous souhaitons que ce cours, entièrement rédigé en français, contribue à la fois à aider les chercheurs “non spécialistes” à accéder plus facilement au domaine neutronique, mais aussi à servir de base aux enseignants pour l'organisation et la préparation de leurs cours.Nous tenons à remercier tous les collègues qui ont accepté de rédiger de façon détaillée les cours qu'ils avaient présentés oralement dans la grande salle du VVF de Trégastel, ainsi que toutes les personnes qui ont contribué à la réussite du séjour ou à la réalisation de ce fascicule. Nous gardons un excellent souvenir de l'atmosphère de l'École qui a eu lieu à Trégastel, en plein centre de la côte de granite rose en Bretagne, en mai 2001 et était jumelée avec les Journées de la diffusion neutronique, elles aussi organisées sous l'égide de la SFN.Nous souhaitons que la lecture de cet ouvrage soit utile à un maximum de chercheurs.

Handicap : nom commun d’origine anglo-saxonne dont l’étymologie proviendrait de Hand in Cap, une pratique populaire pour fixer la valeur d'échange d’un bien. Dans le domaine des courses de chevaux, le handicap vise à ajouter du poids aux concurrents les plus puissants pour égaliser les chances de gagner la course pour tous les participants. Il apparait dans le dictionnaire de l’Académie française dans les années 1920 dans le sens de mettre en état d’infériorité. Son utilisation pour désigner les infirmes et invalides est tardive, après les années 1950 et se généralise au début des années 1970. Par un glissement de sens, le terme devient un substantif qualifiant l’infériorité intrinsèque des corps différentiés par leurs atteintes anatomiques, fonctionnelles, comportementales et leur inaptitude au travail. Les handicapés constituent une catégorisation sociale administrative aux frontières floues créée pour désigner la population-cible de traitements socio-politiques visant l’égalisation des chances non plus en intervenant sur les plus forts mais bien sur les plus faibles, par des mesures de réadaptation, de compensation, de normalisation visant l’intégration sociale des handicapés physiques et mentaux. Ceci rejoint les infirmes moteurs, les amputés, les sourds, les aveugles, les malades mentaux, les déficients mentaux, les invalides de guerre, les accidentés du travail, de la route, domestiques et par extension tous ceux que le destin a doté d’un corps différent de la normalité instituée socio-culturellement dans un contexte donné, ce que les francophones européens nomment les valides. Dans une perspective anthropologique, l’existence de corps différents est une composante de toute société humaine (Stiker 2005; Fougeyrollas 2010; Gardou 2010). Toutefois l’identification de ce qu’est une différence signifiante pour le groupe culturel est extrêmement variée et analogue aux modèles d’interprétation proposés par François Laplantine (1993) dans son anthropologie de la maladie. Ainsi le handicap peut être conçu comme altération, lésion ou comme relationnel, fonctionnel, en déséquilibre. Le plus souvent le corps différent est un corps mauvais, marqueur symbolique culturel du malheur lié à la transgression d’interdits visant à maintenir l’équilibre vital de la collectivité. La responsabilité de la transgression peut être endogène, héréditaire, intrinsèque aux actes de la personne, de ses parents, de ses ancêtres, ou exogène, due aux attaques de microbes, de virus, de puissances malveillantes, génies, sorts, divinités, destin. Plus rarement, le handicap peut être un marqueur symbolique de l’élection, comme porteur d’un pouvoir bénéfique singulier ou d’un truchement avec des entités ambiantes. Toutefois être handicapé, au-delà du corps porteur de différences signifiantes, n’implique pas que l’on soit malade. Avec la médicalisation des sociétés développées, une fragmentation extrême du handicap est liée au pouvoir biomédical d’attribuer des diagnostics attestant du handicap, comme garde-barrière de l’accès aux traitements médicaux, aux technologies, à la réadaptation, aux programmes sociaux, de compensation ou d’indemnisation, à l’éducation et au travail protégé ou spécial. Les avancées thérapeutiques et de santé publique diminuent la mortalité et entrainent une croissance continue de la morbidité depuis la Deuxième Guerre mondiale. Les populations vivant avec des conséquences chroniques de maladies, de traumatismes ou d’atteintes à l’intégrité du développement humain augmentent sans cesse. Ceci amène l’Organisation mondiale de la santé (OMS) à s’intéresser non plus aux diagnostics du langage international médical, la Classification internationale des maladies, mais au développement d’une nosologie de la chronicité : la Classification internationale des déficiences, des incapacités et des handicaps qui officialise une perspective tridimensionnelle du handicap (WHO 1980). Cette conceptualisation biomédicale positiviste situe le handicap comme une caractéristique intrinsèque, endogène à l’individu, soit une déficience anatomique ou physiologique entrainant des incapacités dans les activités humaines normales et en conséquence des désavantages sociaux par rapport aux individus ne présentant pas de déficiences. Le modèle biomédical ou individuel définit le handicap comme un manque, un dysfonctionnement appelant à intervenir sur la personne pour l’éduquer, la réparer, l’appareiller par des orthèses, des prothèses, la rétablir par des médicaments, lui enseigner des techniques, des savoirs pratiques pour compenser ses limitations et éventuellement lui donner accès à des subsides ou services visant à minimiser les désavantages sociaux, principalement la désaffiliation sociale et économique inhérente au statut de citoyen non performant ( Castel 1991; Foucault 1972). À la fin des années 1970 se produit une transformation radicale de la conception du handicap. Elle est étroitement associée à la prise de parole des personnes concernées elles-mêmes, dénonçant l’oppression et l’exclusion sociale dues aux institutions spéciales caritatives, privées ou publiques, aux administrateurs et professionnels qui gèrent leur vie. C’est l’émergence du modèle social du handicap. Dans sa tendance sociopolitique néomarxiste radicale, il fait rupture avec le modèle individuel en situant la production structurelle du handicap dans l’environnement socio-économique, idéologique et matériel (Oliver 1990). La société est désignée responsable des déficiences de son organisation conçue sur la performance, la norme et la productivité entrainant un traitement social discriminatoire des personnes ayant des déficiences et l’impossibilité d’exercer leurs droits humains. Handicaper signifie opprimer, minoriser, infantiliser, discriminer, dévaloriser, exclure sur la base de la différence corporelle, fonctionnelle ou comportementale au même titre que d’autres différences comme le genre, l’orientation sexuelle, l’appartenance raciale, ethnique ou religieuse. Selon le modèle social, ce sont les acteurs sociaux détenant le pouvoir dans l’environnement social, économique, culturel, technologique qui sont responsables des handicaps vécus par les corps différents. Les années 1990 et 2000 ont été marquées par un mouvement de rééquilibrage dans la construction du sens du handicap. Réintroduisant le corps sur la base de la valorisation de ses différences sur les plans expérientiels, identitaires et de la créativité, revendiquant des modes singuliers d’être humain parmi la diversité des êtres humains (Shakespeare et Watson 2002; French et Swain 2004), les modèles interactionnistes : personne, environnement, agir, invalident les relations de cause à effet unidirectionnelles propres aux modèles individuels et sociaux. Épousant la mouvance de la temporalité, la conception du handicap est une variation historiquement et spatialement située du développement humain comme phénomène de construction culturelle. Une construction bio-socio-culturelle ouverte des possibilités de participation sociale ou d’exercice effectif des droits humains sur la base de la Déclaration des droits de l’Homme, des Conventions internationales de l’Organisation des Nations-Unies (femmes, enfants, torture et maltraitance) et en l’occurrence de la Convention relative aux droits des personnes handicapées (CDPH) (ONU 2006; Quinn et Degener 2002; Saillant 2007). Par personnes handicapées, on entend des personnes qui présentent des incapacités physiques, mentales, intellectuelles ou sensorielles dont l’interaction avec diverses barrières peut faire obstacle à leur pleine et effective participation à la société sur la base de l’égalité avec les autres. (CDPH, Art 1, P.4). Fruit de plusieurs décennies de luttes et de transformations de la conception du handicap, cette définition représente une avancée historique remarquable autant au sein du dernier des mouvements sociaux des droits civiques, le mouvement international de défense des droits des personnes handicapées, que de la part des États qui l’ont ratifiée. Malgré le fait que l’on utilise encore le terme personne handicapée, le handicap ne peut plus être considéré comme une caractéristique de la personne ni comme un statut figé dans le temps ni comme un contexte oppressif. Il est le résultat d’une relation dont il est nécessaire de décrire les trois composantes anthropologiques de l’être incarné : soi, les autres et l’action ou l’habitus pour en comprendre le processus de construction singulier. Le handicap est situationnel et relatif , sujet à changement, puisqu’il s’inscrit dans une dynamique interactive temporelle entre les facteurs organiques, fonctionnels, identitaires d’une part et les facteurs contextuels sociaux, technologiques et physiques d’autre part, déterminant ce que les personnes ont la possibilité de réaliser dans les habitudes de vie de leurs choix ou culturellement attendues dans leurs collectivités. Les situations de handicap ne peuvent être prédites à l’avance sur la base d’une évaluation organique, fonctionnelle, comportementale, identitaire ou de la connaissance de paramètres environnementaux pris séparément sans réintroduire leurs relations complexes avec l’action d’un sujet définissant le sens ou mieux incarnant la conscience vécue de cette situation de vie. Suite au succès de l’expression personne en situation du handicap en francophonie, on remarque une tendance à voir cette nouvelle appellation remplacer celle de personne handicapée. Ceci est généralement interprété comme une pénétration de la compréhension du modèle interactionniste et socio constructiviste. Toutefois il est inquiétant de voir poindre des dénominations comme personnes en situation de handicap physique, mental, visuel, auditif, intellectuel, moteur. Cette dérive démontre un profond enracinement ontologique du modèle individuel. Il est également le signe d’une tendance à recréer un statut de personne en situation de handicap pour remplacer celui de personne handicapée. Ceci nécessite une explication de la notion de situation de handicap en lien avec le concept de participation sociale. Une personne peut vivre à la fois des situations de handicap et des situations de participation sociale selon les activités qu’elle désire réaliser, ses habitudes de vie. Par exemple une personne ayant des limitations intellectuelles peut vivre une situation de handicap en classe régulière et avoir besoin du soutien d’un éducateur spécialisé mais elle ne sera pas en situation de handicap pour prendre l’autobus scolaire pour se rendre à ses cours. L’expression personne vivant des situations de handicap semble moins propice à la dérive essentialiste que personne en situation de handicap. Le phénomène du handicap est un domaine encore largement négligé mais en visibilité croissante en anthropologie. Au-delà des transformations de sens donné au terme de handicap comme catégorie sociale, utile à la définition de cibles d’intervention, de traitements sociaux, de problématiques sociales pour l’élaboration de politiques et de programmes, les définitions et les modèles présentés permettent de décrire le phénomène, de mieux le comprendre mais plus rarement de formuler des explications éclairantes sur le statut du handicap d’un point de vue anthropologique. Henri-Jacques Stiker identifie, en synthèse, cinq théories du handicap co-existantes dans le champ contemporain des sciences sociales (2005). La théorie du stigmate (Goffman 1975). Le fait du marquage sur le corps pour indiquer une défaveur, une disgrâce, un discrédit profond, constitue une manière de voir comment une infirmité donne lieu à l’attribution d’une identité sociale virtuelle, en décalage complet avec l’identité sociale réelle. Le handicap ne peut être pensé en dehors de la sphère psychique, car il renvoie toujours à l’image de soi, chez celui qui en souffre comme celui qui le regarde. Le regard d’autrui construit le regard que l’on porte sur soi mais en résulte également (Stiker 2005 :200). La théorie culturaliste qui met en exergue la spécificité des personnes handicapées, tout en récusant radicalement la notion même de handicap, est enracinée dans le multiculturalisme américain. Les personnes handicapées se constituent en groupes culturels avec leurs traits singuliers, à partir de conditions de vie, d’une histoire (Stiker 2005). Par exemple au sein des Disability Studies ou Études sur le handicap, il est fréquent de penser que seuls les corps différents concernés peuvent véritablement les pratiquer et en comprendre les fondements identitaires et expérientiels. L’exemple le plus probant est celui de la culture sourde qui se définit comme minorité ethno-linguistique autour de la langue des signes et de la figure identitaire du Sourd. On fera référence ici au Deaf Studies (Gaucher 2009). La théorie de l’oppression (Oliver 1990). Elle affirme que le handicap est produit par les barrières sociales en termes de déterminants sociologiques et politiques inhérents au système capitaliste ou productiviste. Les personnes sont handicapées non par leurs déficiences mais par l’oppression de l’idéologie biomédicale, essentialiste, individualiste construite pour empêcher l’intégration et l’égalité. Ce courant des Disability Studies s’inscrit dans une mouvance de luttes émancipatoires des personnes opprimées elles-mêmes (Stiker 2005 : 210; Boucher 2003) La théorie de la liminalité (Murphy 1990). Par cette différence dont ils sont les porteurs, les corps s’écartent de la normalité attendue par la collectivité et sont placés dans une situation liminale, un entre-deux qu’aucun rite de passage ne semble en mesure d’effacer, de métamorphoser pour accéder au monde des corps normaux. Cette théorie attribue un statut anthropologique spécifique au corps handicapé sans faire référence obligatoire à l’oppression, à l’exclusion, à la faute, ou au pouvoir. Marqués de façon indélébile, ils demeurent sur le seuil de la validité, de l’égalité, des droits, de l’humanité. La théorie de l’infirmité comme double, la liminalité récurrente de Stiker (2005). L’infirmité ne déclenche pas seulement la liminalité mais en référant à la psychanalyse, elle est un véritable double. La déficience est là, nous rappelant ce que nous n’aimons pas et ne voulons pas être, mais elle est notre ombre. Nous avons besoin de l’infirmité, comme de ceux qui la portent pour nous consoler d’être vulnérable et mortel tout autant que nous ne devons pas être confondus avec elle et eux pour continuer à nous estimer. Ils sont, devant nous, notre normalité, mais aussi notre espoir d’immortalité (Stiker 2005 : 223)

La Dynamique Moléculaire est utilisée pour étudier les propriétés de monocouches constituées de molécules tensioactives de type polyethylene glycol alkyl ether aux interfaces eau/air. Cette étude, fondée sur le champ de force CFF91, inclut l'évolution de tous les degrés de liberté intramoléculaires et décrit sur la même base les tensioactifs et l'eau. Nous discutons l'importance des degrés de liberté et de la méthode numérique dans les mécanismes de relaxation à l'équilibre ainsi que dans l'organisation enchevêtrée des molécules sur l'interface. Outre la mise en évidence d'effets de synchronisation dans les angles d'inclinaison des molécules, nous montrons que la position moyenne des régions alkyles et glycols des monocouches est en bon accord avec l'expérience. Nous observons que le transport des molécules est anormal et s'apparente à des processus de Lévy super diffusifs. Par une approximation de type centre guide nous estimons enfin le coefficient de diffusion des molécules
Molecular Dynamics is used for the description of a polyethylene glycol alkyl ether monolayer at water/air interfaces. Our study is based on the CFF91 force field. We describe intra molecular degrees of freedom in all atomic details and both surfactant and water molecules are studied on the same basis. The determinant role of valence-bond degrees of freedom so as the numerical method in relaxation mechanisms to equilibrium and in the entangled shape of the monolayers is discussed. Beside synchronization effects in the orientation of the surfactant molecules we also show that the location of the alkyl and glycol region of the considered monolayers are in good agreement with experimental data. We moreover exhibit anomalous diffusive mechanisms that can be seen as super diffusive Lévy processes. Using a center guide-like approximation, we finally estimate diffusion coefficients that turn out to be in good agreement with experiments

La stabilite de l'interface entre deux fluides visqueux cisailles a ete etudiee experimentalement dans un canal annulaire de section rectangulaire imposant une condition de periodicite spatiale. Le cisaillement des fluides est obtenu par le deplacement de la paroi superieure, realisant ainsi un ecoulement de couette. Deux types d'ondes interfaciales ont ete mis en evidence: une onde longue, de longueur d'onde grande devant l'epaisseur des couches fluides et une onde courte dont la longueur d'onde est de meme ordre de grandeur que l'epaisseur des couches fluides. Ces deux types d'ondes sont en general supercritiques. Des cartes experimentales de stabilite marginale pour ces deux instabilites sont presentees. La dynamique non lineaire de l'instabilite de l'onde longue a ete analysee en detail en utilisant une technique de demodulation par transformee de hilbert. Au voisinage du seuil d'instabilite, les observations confirment la validite des previsions theoriques pour les systemes fortement confines. Des imulations numeriques d'une equation modele de l'interface derivee de l'equation de kuramoto-sivashinsky ont permis de rendre compte qualitativement des comportements observes meme loin du seuil d'instabilite. L'analyse de la dynamique non lineaire de l'onde courte a permis de mettre en evidence une instabilite secondaire de grande longueur d'onde conduisant a des annihilations de longueurs d'onde lorsque la vitesse de la paroi superieure augmente. Ces annihilations precedent la transition vers un etat de chaos spatio-temporel. Lorsque l'onde longue et l'onde courte sont simultanement presentes, leur interaction conduit a la disparition de l'onde longue. Une modulation de la frequence de l'onde courte couplee a une deformation de grande longueur d'onde de l'interface apparait ensuite rapidement

L'existence d'un système d'interfaces dispersées à l'échelle microscopique dans un fluide en milieu poreux apporte une non linéarité dans le modèle macroscopique d'écoulement. Suivant que ces interfaces sont singulières ou régulières, c'est-à-dire qu'elles apportent ou non des changements cruciaux dans la structure des lignes de courant, les modifications du modèle macroscopique sont radicales ou non. Deux types de systèmes d'interface ont été étudiés. Le premier traite de l'interface existant pour un écoulement diphasique. La méthode d'homogénéisation par développement asymptotique en milieu périodique a été utilisée afin de dériver les lois macroscopiques, à l'échelle du milieu poreux, à partir des lois microscopiques, lois de Navier-Stokes, à l'échelle du capillaire. Il a été montré qu'au préalable il fallait distinguer l'interface microscopique plane, régulière, de l'interface ménisque, singulière. Dans le premier cas, la loi d'écoulement macroscopique fait intervenir les gradients de pression des deux phases, mais pas la capillarité. Dans le second cas, la procédure d'homogénéisation nécessite tout d'abord la résolution d'un certain nombre de problèmes, notamment le problème de prolongement des phases, de la périodicité de l'écoulement, du point triple, pour faire ensuite apparaître dans la loi macroscopique une capillarité vectorielle, mais pas les deux gradients de pression. Le second type de système traite de l'interface de structure qui sépare, dans un écoulement monophasique, deux régions au mode d'écoulement spécifique. L'étude du comportement macroscopique de ces écoulements monophasiques structurés vise à contribuer à la compréhension du fondement théorique de la loi de Darcy-Forchheimer. A l'aide du code CFD-ACE, des simulations numériques d'écoulement au travers d'un créneau ont pu être conduites, pour lesquelles les effets des forces visqueuses et inertielles sont évalués. Les résultats de ces simulations montrent que la non-périodicité de l'écoulement, c'est-à-dire l'anisotropie du milieu, est une cause possible de l'apparition de la correction quadratique, mais le point majeur mis en évidence est la singularité du mouvement de l'interface de structure comme source du tenDe quadratique: l'instabilité de cette interface permet une accumulation de fluide à faible vitesse en bordure de créneau
Scattered microscopic interfaces system in a fluid in porous medium brings non-linearity in macroscopic flow model. Whether these interfaces are regular or singular, they bring fundamental changes in streamlines or no t, macroscopic model changes are radical or not. Two types of interfaces system have been studied. The first one deals with the interface between two phases. Homogenization by asymptotic development in periodic medium bas been used to derive macroscopic laws, in porous medium, from microscopic laws in capillary. It bas been shown that planned interface, regular, should be distinguished from meniscus interface, singular. Ln first case, pressure gradient ofboth phases are present in macroscopic law, but not capillarity. Ln second case, homogenization needs first to salve some problems like phases prolongation, flow periodicity, triple point, and leads to a capillarity vector in macroscopic law, but not two pressure gradients. The second type of system deals with the structure interface which separates 1\\10 regions of specific flow mode in a one phase flow. The study of the macroscopic behaviour ofthese structured flows aims to contribute to the comprehension of theoretical basements of Darcy-Forchheimer law. Due to CFD-ACE code, numerical simulations have been perfonned through a loophole, for which effects of viscous and inertial forces have been evaluated. Results of these simulations show that no-periodicity, namely anisotropy, is a possible cause for quadratic correction appearance, but the major point is the singularity of the structure interface movement as responsible for quadratic tenD : instability of this interface enables an accumulation offluid at low velocity in loophole border

Ce travail presente une etude experimentale de l'interface smectique a-smectique b. Dans la premiere partie, nous etudions la forme d'equilibre d'un monocristal smectique b. Nous montrons qu'existent des orientations rugueuses, facettees et interdites. A l'aide du modele tlk (terrasse, ledge, kink) et de la construction de wulff, nous identifions et quantifions les proprietes de surface de cette interface a l'equilibre. En particulier, nous determinons l'energie libre de surface de la facette et l'energie libre des marches. Nous mettons aussi en evidence experimentalement l'instabilite d'herring qui se developpe quand on force une face d'orientation interdite a apparaitre dans un gradient de temperature. La longueur d'onde d'equilibre de la structure en zigzag est mesuree. Dans la deuxieme partie, nous abordons la dynamique de destabilisation de cette interface en croissance directionnelle suivant les differentes orientations possible. Dans le cas rugueux, nous mettons en evidence la derive de la structure cellulaire pres du seuil et nous l'interpretons a l'aide d'un modele prenant en compte l'anisotropie de la diffusion du solute dans le smectique a. Dans le cas facette, nous montrons que le critere standard de stabilite de mullins-sekerka reste valable. Nous mesurons la cinetique d'attachement des molecules sur la facette et nous l'attribuons a un mecanisme de croissance par dislocations vis. Nous discutons son effet sur la morphologie de l'interface. Dans le cas d'une orientation interdite, nous montrons que les cellules presentent une singularite angulaire a la pointe. Nous observons aussi que la tendance au facettage des cellules conduit rapidement a une brisure de symetrie et a la formation de domaines de cellules asymetriques separes par des sources et des puits des cellules. Ces domaines ont une dynamique spatio-temporelle que nous decrivons. D'autres regimes sont identifies a plus grande vitesse et reperes sur un diagramme d'etats

L'incorporation de charges actives, telles que le noir de carbone, dans un élastomère améliore fortement les propriétés physiques, mécaniques, voire la résistance au vieillissement de ce dernier. Un tel phénomène est connu sous le nom de renforcement. En dépit de nombreux travaux antérieurs, la mise en évidence et la compréhension du rôle de l'espace interfacial polymère/charge restent encore des problèmes difficiles à résoudre. La RMN du solide s'avère à cet égard être un excellent outil pour appréhender l'effet des interactions polymère/charge sur le comportement des matériaux chargés, car elle permet d'accéder par des mesures de temps de relaxation spin-spin à la mobilité moléculaire des chaînes polymères. Si la RMN du solide large bande donne accès à une information globale prenant en compte la totalité des protons du polymère, la RMN du solide en haute résolution permet d'obtenir des spectres mieux résolus et ainsi d'atteindre des informations spécifiques sur chaque espèce de protons. Les élastomères utilisés ont été des polybutadiènes que nous avons synthétisés avec des teneurs PB1,2/PB1,4 variables (de 9 à 96,4% de PB1,2) et dont la Tg varie de -92 à -2°C. Les polybutadiènes purs, mélangés à 50 pcc de noir et extraits ont été étudiés. Deux approches RMN ont été tentées afin d'observer l'effet de la microstructure du PB. La RMN haute résolution et la RMN large bande (à champ faible et température variable, à champ élevé à 87°C). La RMN du 1H en haute résolution a montré que les groupements vinyliques pendants du PB1,2 ont une forte affinité pour la surface de la charge. La RMN du 1H large bande a non seulement permis de confirmer l'existence, dans l'élastomère en interaction avec la surface, de deux domaines de mobilité différente, mais aussi la dépendance T2/microstructure. De plus, nous avons pu différencier l'immobilisation due aux enchevêtrements des chaînes polymères de celle résultant de leur vitrification ou faisant suite à l'adsorption des chaînes en surface de la charge

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'extension des techniques d'accélération des méthodes de Décomposition de Domaine de type Schwarz sur des problèmes non séparables et/ou hétérogènes avec des interfaces libres. L'interface libre est prise en compte par une technique à maillage fixe qui s'appuie sur une approche de type noeuds fantômes et frontières immergées. Pour traiter en parallèle des problèmes de nature hétérogène d'un coté et de l'autre de l'interface, nous avons étendu la méthode d'Aitken-Schwarz à des maillages Cartésiens non uniformes et opérateurs non séparables. Les deux contributions majeures pour parvenir à ce résultat sont: d'une part le développement d'une technique de Transformée Discrète Non Uniforme fondée sur la valeur de la fonction à approcher aux points du maillage non uniforme; d'autre part la construction adaptative de l'opérateur d'accélération de la méthode de Schwarz basée sur des estimations a posteriori de la convergence des modes de Fourier non uniformes
This work aims to extend acceleration techniques of the Schwarz Domain Decomposition Methods to nonseparable and/or heterogenous problems with free interfaces. The free surface is taken into account by means of a fixed grid technique which uses a Ghost Cell Immersed Boundary approach. To decouple the heterogenous problems from one side to the other of the interface, we extended the Aitken-Schwarz method to the case of Cartesian nonuniform meshes and nonseparable operators. Two major contributions help to get this result: from one side, the development of a Non Uniform Discrete Fourier Transform, based on the values of the function to be approximated at the nonuniform grid points; from the other side, the adaptive construction of the Schwarz acceleration operator, using some a posteriori estimates of the nonuniform Fourier mode convergence

Le document de synthèse rédigé à l'occasion de la soutenance de mon Habilitation à Diriger des Recherches présente les travaux réalisés depuis la soutenance de ma thèse. Il est divisé en six parties. La première partie est un Curriculum Vitae qui détaille mon parcours professionnel, résume mes activités d'enseignement et d'encadrement, présente mes responsabilités administratives, explique les sources de financement de mes travaux et fait la liste de mes publications et présentations à des congrès. La deuxième partie présente de façon générale mon parcours scientifique et introduit chacune des thématiques abordées par la suite. La troisième partie présente le travail réalisé pendant mon post-doctorat à l'Université Bordeaux 1, cofinancé par le CNRS et Elf-exploration-production. Afin d'optimiser l'exploitation des champs pétrolifères, les entreprises du secteur réalisent des simulations numériques de la répartition des hydrocarbures dans les gisements. Celles-ci intègrent de nombreux phénomènes de diffusion, convection, absorption, changements de phases, ... mais connaissent encore des échecs. Elf souhaitait améliorer ses modèles en y intégrant un paramètre oublié jusqu'à maintenant, l'effet Soret (c'est-á-dire la démixtion partielle d'un mélange sous l'influence d'un gradient de température). Nous avons donc réalisé des simulations de dynamique moléculaire afin d'estimer le coefficient de Soret de mélanges d'alcanes, représentatifs des fluides de gisement, en milieu poreux, les liquides pétroliers se trouvant généralement stockés dans du sable ou des roches poreuses. Ces simulations nous ont permis de proposer une méthode permettant d'évaluer le coefficient de Soret d'un mélange binaire à partir de la connaissance de quelques caractéristiques du mélange et du milieu poreux. La quatrième partie présente le travail réalisé à mon arrivée à l'Université Claude Bernard Lyon 1. Il cherchait à vérifier la faisabilité sur terre d'études de transition de phase, précisément de la séparation de phase liquide-liquide par germination-croissance lors de la plongée dans une lacune de miscibilité. Le comportement des gouttelettes en cours de croissance, quand elles atteignent une taille critique, est influencé sur terre par la gravité. Aussi nous avons développé une méthode originale d'étude optique de la croissance utilisant, au lieu de la subir, la sédimentation des gouttelettes. Celle-ci nous a permis de connaître le moment d'apparition et l'exposant de croissance d'un régime intermédiaire entre la croissance par diffusion libre des germes et le mûrissement d'Ostwald. La cinquième partie concerne la dynamique des verres mous. Nous avons monté une expérience originale de recouvrement de fluorescence, qui nous a permis de répondre à deux questions relatives à ces milieux, précisément aux suspensions colloïdales. Nous avons d'abord étudié la diffusion de traceur dans ces milieux hétérogènes et montré quantitativement comment elle s'apparente à la diffusion confinée. Nous avons ensuite mesuré la température effective (qui est une mesure de l'état hors-équilibre du matériau) dans ces gels colloïdaux en cours de prise, et montré que l'observable vitesse ne permettait pas de mesurer la température caractéristique des relaxations lentes de ce matériau. La dernière partie, comme la troisième, répond à une problématique industrielle. Elle tâche de répondre à la question : pourquoi le plâtre flue plus en milieu humide qu'à sec ? Alors qu'elle concerne un des premiers matériaux de construction utilisés par l'homme, cette question simple est encore sans réponse. En collaboration avec la société Lafarge, nous avons réalisé des expériences de microscopie à force atomique, des expériences d'interférométrie holographique, et des essais mécaniques, afin de sonder toutes les échelles pertinentes du phénomène. La confrontation de ces mesures nous a permis, entre autre, de mettre pour le première fois en évidence la façon dont le fluage en milieu humide était lié à la dissolution locale du gypse, constituant principal du matériau.

Cette thèse de doctorat présente une étude expérimentale des propriétés rhéologiques d’électrolytes confinés et de la mécanique des doubles couches électrostatiques.Afin d’étudier simultanément les propriétés d’équilibre et de transport d’électrolytes confinés proches de parois électriquement chargées, nous avons développé un appareil à forces de surfaces dynamique. Cette technique combine à la fois des mesures à l’équilibre, à l’instar des appareils à forces de surfaces classiques, et des mesures dynamiques permettant de caractériser les phénomènes de transport.Nous avons tout d’abord étudié le cas d’électrolytes très dilués. Nous avons montré l’existence d’une sur-dissipation induite par les ions issus des électrolytes par rapport à un comportement newtonien classique. De plus, nous avons mis en évidence un comportement élastique des doubles couches électrostatiques dépendant de la fréquence. Une approche théorique vient compléter et expliquer en partie les résultats expérimentaux.Enfin nous nous sommes intéressés à la dynamique d’électrolytes concentrés : les liquides ioniques. Nous avons étudié l’influence, sur la viscosité et les propriétés du liquide à l’interface solide-liquide, d’un champ électrique intense appliqué perpendiculairement à l’écoulement, comme rencontré dans les super-condensateurs
This thesis presents an experimental study of rheological properties of confined electrolytes and mechanics of electric double layer.In order to study simultaneously equilibrium and transport of confined electrolytes nearby charged surfaces, we developed a dynamic surface force apparatus. This technique enables both steady state measurements, as provided by common surface forces apparatus, and dynamic measurements that allow characterizing the transport phenomenona.First, we showed the existence of an over-dissipative behavior of weak electrolytes compared to a classical newtonian fluid. Furthermore we highlighted a frequency dependence of the EDL elastic behavior. Alongside, a theoretical approach completes and explains partially the experimental observations.Finally we studied the dynamics of ionic liquid, a type of concentrated electrolytes. We looked at the influence of a huge electric field, applied perpendicularly to the surfaces, on the viscosity and the properties of the liquid nearby the surfaces, as found in super-capacitors

Cette thèse discute différentes situations dans lesquelles les interfaces jouent un rôle prépondérant dans la dynamique de gouttes et de fronts liquides. Dans une première partie, nous nous intéressons à des gouttes très mobiles, dans trois situations de mouillage nul. (i) Lorsqu'on dépose un liquide sur une surface portée à une température très supérieure à sa température d'ébullition, un film de vapeur s'intercale entre le liquide et le substrat, empêchant tout contact. (ii) Sur un substrat superhydrophobe, c'est-à-dire un substrat rugueux et hydrophobe, la surface inférieure d'une goutte n'est en contact qu'avec une fraction réduite de solide. (iii) Enfin, lorsqu'on met en contact une goutte avec des grains hydrophobes, elle les capture à sa surface, ce qui l'isole de son substrat. Dans chacun de ces trois cas, nous étudions la friction résiduelle qui se manifeste lorsque ces gouttes dévalent. Nous montrons que le frottement est bien plus faible que celui observé habituellement en mouillage partiel et qu'il a une origine physique différente. Dans une seconde partie, nous étudions des fronts mobiles variés. Lorsqu'un liquide est mis en contact avec des grains, il peut soit l'imprégner si son angle de contact est inférieur à un angle de contact critique, soit rester en surface dans le cas contraire. Dans ce dernier cas, le dévalement d'une goutte entraîne l'érosion du tas de grains : nous nous intéressons à la quantité de grains emportée par la goutte. Par ailleurs, un goutte-à-goutte tombant sur une surface refroidie sous la température de solidification provoque la croissance d'une stalagmite de glace. Enfin, lorsqu'on confine une goutte en caléfaction entre deux plaques parallèles, une série d'instabilités se développe : un anneau se forme, qui grandit ensuite avant de se briser en gouttelettes.