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Séminaire de Pascal Panizza

Fragmentation, encapsulation et séchage : trois histoires de gouttes en microfluidique conduisant à des dynamiques complexes


P. Panizza

Fragmentation, encapsulation et séchage : trois histoires de gouttes en microfluidique conduisant à des dynamiques complexes

Département Matière molle, Institut de Physique de Rennes, CNRS UMR 6251 Université Rennes 1, Campus Beaulieu 35000 Rennes

Les techniques de microfluidique digitale permettent de créer de manière continue des gouttelettes monodisperses (dont le volume est typiquement compris entre le pico et le nanolitre) et de réaliser sur celles-ci des opérations élémentaires comme fragmenter, diluer, fusionner, encapsuler, etc... En combinant ces divers modules élémentaires sur une puce, il devient alors possible en théorie de miniaturiser un laboratoire d’analyse chimique à l’échelle d’une puce, les gouttelettes faisant alors office de tube à essai. Dans le cadre de cet exposé, je présenterai nos derniers travaux menés à l’IPR visant à comprendre et à maitriser la fragmentation et l’encapsulation de gouttelettes. Je montrerai comment ces deux processus peuvent conduire par exemple à des dynamiques complexes avec l’apparition par exemple de régimes périodiques ou apériodiques.
La seconde partie de mon exposé sera dévouée à l’étude du séchage de gouttes de solutions binaires dans des milieux poreux modèles constitués de plots cylindriques régulièrement espacés, un travail réalisé en collaboration avec Franck Artzner (IPR). De telles solutions forment après l’évaporation du solvant des labyrinthes constitués de dépôts solides. J’expliquerai les mécanismes physiques conduisant à la formation de ces structures et discuterai comment leurs propriétés topologiques peuvent être comprises et prédites.