Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
La viscosité de surface est une propriété fondamentale des interfaces fluides : elle traduit leur résistance à la déformation et influence une multitude de phénomènes physiques et industriels. Elle intervient dans la coalescence des bulles, le drainage des mousses ou encore l’épaisseur des films minces. Pourtant, malgré des décennies d’efforts expérimentaux, sa mesure reste un véritable défi. Le problème est désormais bien identifié : pour de nombreux tensioactifs très courants — comme le SDS, présent dans la plupart des mousses — la viscosité de surface est tout simplement trop faible pour être mesurée par les méthodes actuelles.
Dans le cadre de ce projet, nous souhaitons mettre en place une méthode de mesure inédite afin de mesurer ces toutes petites viscosités de surface. L’idée est simple mais originale: faire la mesure à la surface d’un film de savon. Dans cette configuration, la sonde (une particule magnétique de quelques dizaines de micromètres de diamètre) est en contact uniquement avec l’air (typiquement 50 fois moins visqueux que l’eau) et la surface du film. Cette méthode est donc potentiellement 10 à 100 fois plus sensible que les autres techniques, où la sonde est placée à la surface d’un bain. Le mouvement de la sonde sera contrôlée par un champ magnétique extérieur, à l’aide de bobines de Helmholtz tridimensionnelles.

L’étudiant.e choisi.e pour ce projet étudiera le mouvement d’une bille magnétique emprisonnée dans un film de savon horizontal de composition et d’épaisseur contrôlées. En suivant finement son mouvement (soit en rotation, soit en translation), il ou elle pourra relier la dynamique observée à la force de friction exercée par l’interface, et en déduira la viscosité de surface. En faisant varier la taille des billes et la nature des tensioactifs, nous pourrons ainsi accéder pour la première fois aux viscosités de surface extrêmement faibles d’une large famille de tensioactifs.

Contexte :
La thèse se déroulera au sein du département "Matière Molle" de l'IPR.

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :