{"id":4338,"date":"2019-04-02T11:30:20","date_gmt":"2019-04-02T09:30:20","guid":{"rendered":"http:\/\/www.cinam.univ-mrs.fr\/cinam\/?page_id=4338"},"modified":"2025-02-13T10:24:13","modified_gmt":"2025-02-13T09:24:13","slug":"ssp-pls-nucl","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.cinam.univ-mrs.fr\/cinam\/ssp-pls-nucl\/","title":{"rendered":"Projet: Nucl\u00e9ation en milieux confin\u00e9s"},"content":{"rendered":"
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Contact: R. Grossier<\/a><\/p>\n

La nucl\u00e9ation est influenc\u00e9e par la taille du syst\u00e8me dans lequel elle proc\u00e8de. C\u2019est ce que nous avons d\u2019abord abord\u00e9 th\u00e9oriquement, et que nous exploitons actuellement via des exp\u00e9rimentations d\u00e9di\u00e9es \u00e0 l\u2019\u00e9tude de ce confinement et de ce qu\u2019il pourrait nous apprendre sur la physique de la nucl\u00e9ation. Ainsi, nous \u00e9tudions la nucl\u00e9ation de cristaux au sein de petites gouttes gr\u00e2ce au d\u00e9veloppement et \u00e0 l\u2019utilisation d\u2019un syst\u00e8me microfluidique ad hoc (Figures 1 et 2).<\/p>\n

Le syst\u00e8me microfluidique g\u00e9n\u00e8re des matrices de gouttes aqueuses d\u00e9pos\u00e9es, sans tensioactifs, couvrant l\u2019ensemble de la gamme femtoLitre-picoLitre, recouvertes d\u2019un film d\u2019huile et observ\u00e9es de mani\u00e8re simultan\u00e9e par microscopie optique. Sous l\u2019action d\u2019une diffusion s\u00e9lective du solvant depuis la goutte vers l\u2019huile, la contraction de la goutte concentre le solut\u00e9 jusqu\u2019\u00e0 l\u2019av\u00e8nement d\u2019un unique \u00e9v\u00e8nement de nucl\u00e9ation. La croissance explosive de ce germe, du fait des fortes sursaturations atteignables en milieu confin\u00e9, est imm\u00e9diatement d\u00e9tectable par l\u2019utilisation d\u2019une technique de traitement d\u2019image d\u00e9velopp\u00e9e sp\u00e9cifiquement \u00e0 cette fin, l\u2019observation simultan\u00e9e de centaines de gouttes, n\u00e9cessaire pour des aspects statistiques en conservant une bonne r\u00e9solution temporelle, emp\u00eachant de b\u00e9n\u00e9ficier d\u2019une grande r\u00e9solution spatiale par goutte. Cette technique de d\u00e9tection passe par la r\u00e9duction de l\u2019information spatiale, sur chaque image pour chaque goutte, de l\u2019ensemble [goutte individuelle + environnement proche] \u00e0 un simple scalaire : l\u2019\u00e9cart-type de la distribution des niveaux de gris de cet ensemble. Le signal ainsi obtenu nous permet la d\u00e9tection de la nucl\u00e9ation dans chaque goutte, mais met \u00e9galement en \u00e9vidence, sous certaines conditions de contraction, des communications inter-gouttes, totalement invisibles aux techniques usuelles de traitement d\u2019image. En se pla\u00e7ant dans des conditions d\u2019ind\u00e9pendance des gouttes (pas de communications), nous obtenons des mesures de temps d\u2019induction particuli\u00e8rement pr\u00e9cises et reproductibles (Figure 3). Au-del\u00e0 de l\u2019\u00e9tude de la nucl\u00e9ation et du confinement, ces approches pr\u00e9sentent un int\u00e9r\u00eat dans le criblage des conditions de cristallisation ou dans le criblage et le contr\u00f4le du polymorphisme.<\/p>\n

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Figure 3: Haut - \u00c9volution temporelle (contraction) d\u2019une ligne de gouttes d\u00e9pos\u00e9es (extraite d\u2019une matrice). Bas gauche - \u00c9volution temporelle de l\u2019\u00e9cart-type de deux \u00ab r\u00e9gions d\u2019int\u00e9r\u00eat \u00bb (ensemble goutte individuelle + environnement proche) et mise en \u00e9vidence d\u2019une communication (oscillation du signal corr\u00e9l\u00e9e \u00e0 la nucl\u00e9ation dans une goutte voisine). Bas centre - Densit\u00e9 de probabilit\u00e9 cumul\u00e9e de nucl\u00e9ation pour chaque ligne d\u2019une matrice de gouttes. Bas droite - Densit\u00e9 de probabilit\u00e9 cumul\u00e9e adimensionnalis\u00e9e par le taux de contraction individuel de chaque goutte.<\/figcaption><\/figure>\n

Voir plus de vid\u00e9os<\/a><\/p>\n

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  • \n\t\t\t\t\t\t\"Sources\t\t<\/li>\n\t\t\t\t
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    1. <\/a><\/li>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
    2. <\/a><\/li>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
    3. <\/a><\/li>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/ol>\n\n\t\t\t\t
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      Figure 1: Montage microfluidique par micro-injection<\/figcaption><\/figure><\/div>
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      Figure 2: G\u00e9n\u00e9ration d'un r\u00e9seau de microgouttelettes de phase aqueuse dans l'huile <\/figcaption><\/figure><\/div>

      Vid\u00e9o Nucl\u00e9ation de gouttes de NaCl<\/h3>
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