Structure and permeability of liquid foams in the presence of attractive bubble interactions
Structure et perméabilité des mousses liquides en présence d’une interaction attractive entre les bulles
Résumé
Liquid foams are compact packings gas bubbles dispersed in a surfactant solution. They
have many industrial applications such as food production and the treatment of water or
organic wastes. In my thesis work, we aim to create foam with new microstructures by
varying the interactions between the bubbles, characterized by the contact angle. This
so far not much exploited idea is suggested by an analogy between bubbles and atoms
whose packings form solids with a variety of structures, depending on atomic interactions.
We have shown experimentally and numerically how the structure of a liquid foam
depends not only on the volume fraction and the size of the bubbles, but also on its
physico-chemistry. Indeed, the addition of salt to a solution of ionic surfactants can induce
attractive interactions between the bubbles which modify the contact angles, the
interstices (plateau borders and nodes) and the foam permeability.
Les mousses liquides sont des empilements compacts de bulles de gaz dispersées dans
une solution de tensioactifs. Elles ont de nombreuses applications industrielles, entre autres
dans le domaine agro-alimentaire ou celui du traitement des eaux et des déchets. Dans
notre présent travail de thèse, on cherche à réaliser des mousses avec des nouvelles microstructures
en faisant varier les interactions entre les bulles, caractérisées par l’angle de
contact. Cette idée, jusqu’ici peu exploitée, est suggérée par une analogie entre les bulles
et les atomes dont l’empilement forme des solides de structures diverses, en fonctions des
interactions atomiques. Nous avons montré expérimentalement et numériquement comment
la structure d’une mousse liquide dépend non seulement de la fraction volumique
et de la taille des bulles, mais en plus, de sa physico-chimie. En effet, l’ajout de sel à
une solution de tensioactifs ioniques peut induire des interactions attractives entre les
bulles qui modifient les angles de contact, les interstices (bords de Plateau et noeuds) et
la perméabilité de la mousse.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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