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Séminaire B. Delmotte

24 février

“La genèse hydrodynamique des créatures colloïdales”

Séminaire Blaise Delmotte,
Courant Institute,New-York, USA

Mardi 3 janvier à 10h30 Amphithéâtre Nougaro

Résumé : “Quand une particule colloïdale est mise en rotation près d’une paroi, elle génère de forts écoulements advectifs sur des distances longues comparées à sa taille. Quand un grand groupe de ces “micro-rollers” est mis en rotation, les couplages hydrodynamiques entre les particules conduisent à la formation de nouvelles structures dotées d’une dynamique riche et complexe. Nos observations expérimentales montrent qu’une suspension initialement uniforme subit une cascade d’instabilités : elle évolue sous la forme d’un front très dense qui se déstabilise rapidement pour émettre des doigts dont les bouts peuvent se détacher et former des structures compactes, stables et motiles se propageant à grande vitesse.

En combinant résultats expérimentaux, simulations numériques hautes performances et modèles continus nous détaillerons les mécanismes impliqués à chaque étape de ce processus. Nous montrerons qu’il est issu d’une nouvelle instabilité purement géométrique, dont la longueur d’onde caractéristique dépend uniquement de la hauteur des particules par rapport à la paroi. Nous expliquerons aussi le rôle prédominant des interactions hydrodynamiques dans le développement de ces structures intrigantes. Enfin, nous montrerons comment exploiter ces “créatures colloïdales” pour des applications pratiques telles que le transport guidé de particules et la génération d’écoulements dans des micro-canaux ou les milieux biologiques.”