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Les mousses sophistiquées, ultrastables et stimulables avec des produits de quotidien.


Les matériaux « mousses » sont des systèmes complexes, multi-échelles, hétérogènes composés par des dispersions concentrées de bulles de gaz séparées par des films liquides minces. De nouvelles mousses se développent tous les jours tant pour des usages industriels que quotidiens dans de nombreux domaines. Citons par exemple les applications dans les produits alimentaires, comme outils d’imagerie en médecine, dans les céramiques, dans l’extraction pétrolière et la décontamination des sols etc…

Les mousses possèdent deux fondamentales qualités : elles possèdent un grand volume avec une surface spécifique considérable pour une très faible fraction de liquide et d’autre part, elles ont des propriétés mécaniques remarquables. Toutefois, il est difficile d’obtenir des mousses qui ne s’écroulent pas sur elles-mêmes sur un long temps. L’équipe interface liquide du LPS (Laboratoire de Physique des Solides) de l’Université Paris-Sud a mené une étude sur la formation de mousses ultrastables qui peuvent être détruite sur demande par la simple augmentation de la température.

Dans cette contribution, des mousses ultrastables sont fabriquées simplement en ajoutant du sel (chlorure de sodium (NaCl) ou chlorure de potassium (KCl)) à des molécules de savon chargées négativement (spécifiquement des molécules de SDS, molécules de savon courantes et industriels). L’addition de forte concentration en sel amène à la précipitation des molécules de savon sur les surfaces des bulles de gaz de la mousse et à la formation de cristaux de savon à l’interstice entre les bulles : la conséquence est que la mousse est stabilisée pour un temps infini. La présence des cristaux a été montrée par la diffusion des neutrons aux petits angles, par la présence des pics dans la figure de diffusion en collaboration avec des chercheurs de Laboratoire Léon Brillouin et de l’ECEParis. Seule une augmentation de la température significative entraine l’écroulement de la mousse. L’utilisation de KCl a été montrée plus efficace que l’addition de NaCl.

L’approche montrée dans cette étude peut être utilisée dans un futur proche dans de nombreux domaines car elle représente une manière excessivement peu chère, simple et élégante d’obtenir des mousses ultrastables et thermostimulables.

Référence :
L. Zhang, A. Mikhailovskaia, P. Yazhgur, F. Muller, F. Cousin, D. Langevin, N. Wang, A. Salonen,
Precipitating Sodium Dodecyl Sulfate to Create Ultrastable and Stimulable Foams
Angewandte Chemie 55, 9533-9536 (2015).

Contact : Anniina Salonen