jeudi 13 décembre 2018 à 14H00

CINaM - Salle Raymond Kern

Sylvain Deville

Laboratoire de Synthèse et Fonctionnalisation des Céramiques, UMR3080 CNRS/Saint-Gobain CREE, Cavaillon

Interactions d’objets avec des fronts de solidification: de la science des matériaux à la géophysique, en passant par la biologie

La mise en forme de matériaux par texturation à la glace a reçu une attention considérable ces dix dernières années. Ce procédé simple, où une suspension de matériau (particules) et simplement congelée puis sublimée, conduit à des matériaux poreux aux architectures particulières, dont la porosité est une réplique des cristaux de glace. Le principe de base de la texturation est la ségrégation d’une phase secondaire, en général des particules, déclenchée par leur concentration progressive entre les cristaux. Ce mécanisme de concentration peut être utilisé pour induire de l’auto-assemblage de différents types de briques élémentaires (particules, copolymères blocs). Je présenterai dans un premier temps quelques exemples de ce type de matériaux et phénomènes d’auto-organisation et auto-assemblage étudiés dans notre groupe.

L’interaction entre des objets (particules, gouttes, bulles, cellules) et un front de solidification en déplacement est néanmoins un phénomène rencontré dans de nombreux procédés naturels ou industriels, comme la mis en forme d’alliage métalliques, la croissance de monocristaux, la cryopréservation de cellules biologiques, ou la formation de la glace de mer. L’interaction entre les objets et les fronts peut avoir différentes issues, de la rejection complète des objets à leur encapsulation totale. Il est toutefois encore extrêmement difficile de suivre in situ le développement tridimensionnel de ces structures et mécanismes. Je présenterai comment les récents développements en cryomicroscopie confocale au laboratoire, appliqués notamment à la congélation d’émulsions, nous permettent de progresser dans la compréhension des mécanismes fondamentaux régissant ces procédés, et de revisiter ces problématiques ancienne mais toujours d’actualité.

Références:

  Deville, S. (2017). Freezing colloids: observations, principles, control, and use: applications in materials science, life science, earth science, food science, and engineering. Springer.

  Freezing-induced self-assembly of amphiphilic molecules. Soft Matter (2017)

  Five-dimensional imaging of freezing emulsions with solute effects. Science (2018)

  A temperature-controlled stage for laser scanning confocal microscopy and case studies in materials science. Ultramicroscopy (2018)

  Multiphase imaging of freezing particle suspensions by confocal microscopy. Journal of the European Ceramic Society (2018)

Invitation : Stéphane Veesler - Entrée libre