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Institut de physique de Rennes (IPR)

RENNES CEDEX

L’IPR est une unité de recherche en physique fondamentale et appliquée, moteur dans nombre de partenariats en recherches interdisciplinaires aux interfaces avec la chimie, l’ingénierie, la biologie et les sciences de l’environnement.

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Isabelle Cantat, lauréate de la médaille d'argent du CNRS 2023, installe une caméra sur son "rhéomètre à film". Ce dispositif est un cadre déformable centimétrique que l'on peut plonger dans une solution moussante pour y déposer des films de savon. La superficie des films est contrôlée par la déformation du support, ce qui reproduit les déformations présentes au sein d'une mousse liquide en écoulement, à une échelle facilement observable avec différentes techniques optiques. Ces travaux visent…

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Isabelle Cantat, médaille d'argent du CNRS 2023, installe une caméra sur un "rhéomètre à film"
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Isabelle Cantat, lauréate de la médaille d'argent du CNRS 2023, étudie les écoulements à l'intérieur d'un film de savon. Ici, le liquide moussant est fluorescent et, éclairé par une lumière bleue, il apparaît vert. Les mouvements du liquide sont provoqués par la déformation du cadre qui supporte les films. Les épaisseurs des films de savon sont mesurées à partir de l'intensité lumineuse émise dans le vert, tandis que le suivi de taches photoblanchies permet de mesurer les champs de vitesse. Ces…

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Isabelle Cantat, médaille d'argent du CNRS 2023, étudie les écoulements dans un film de savon
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Isabelle Cantat, lauréate de la médaille d'argent du CNRS 2023, installe une caméra sur son "rhéomètre à film". Ce dispositif est un cadre déformable centimétrique que l'on peut plonger dans une solution moussante pour y déposer des films de savon. La superficie des films est contrôlée par la déformation du support, ce qui reproduit les déformations présentes au sein d'une mousse liquide en écoulement, à une échelle facilement observable avec différentes techniques optiques. Ces travaux visent…

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Isabelle Cantat, médaille d'argent du CNRS 2023, installe une caméra sur un "rhéomètre à film"
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Observation de l'écoulement du liquide contenu dans un film de savon. Les couleurs du film de savon indiquent son épaisseur, et le mouvement vers le bas des franges colorées correspond au mouvement du liquide contenu dans ce film. Ce mouvement est beaucoup plus lent qu'une chute libre, car la monocouche de molécules couvrant la surface du film liquide est capable de s'opposer à la gravité. Isabelle Cantat, spécialiste de la rhéologie des mousses liquides et des films de savon, a contribué à…

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Observation de l'écoulement du liquide contenu dans un film de savon
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Isabelle Cantat, lauréate de la médaille d'argent du CNRS 2023, développe une activité théorique et expérimentale sur les écoulements hydrodynamiques à surface libre. A petite échelle, cela représente les écoulements en présence de surfactants (autrement dit des gouttes, des bulles, des films de savon) et, à plus grande échelle, celui des mousses liquides. Un axe important de son travail est le calcul des écoulements dans les films de savon, induits principalement par la présence de surfactants…

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Isabelle Cantat, médaille d'argent du CNRS 2023, étudie les écoulements hydrodynamiques
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Observation de l'écoulement du liquide contenu dans un film de savon. Les couleurs du film de savon indiquent son épaisseur, et le mouvement vers le bas des franges colorées correspond au mouvement du liquide contenu dans ce film. Ce mouvement est beaucoup plus lent qu'une chute libre, car la monocouche de molécules couvrant la surface du film liquide est capable de s'opposer à la gravité. Isabelle Cantat, spécialiste de la rhéologie des mousses liquides et des films de savon, a contribué à…

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Observation de l'écoulement du liquide contenu dans un film de savon
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Mousse liquide élémentaire, faite de cinq films de savon supportés par un cadre déformable. La barre extérieure du cadre métallique qui supporte chaque film est mobile et sa position est contrôlée par un moteur. La superficie des quatre films latéraux peut ainsi changer à la demande et reproduire les déformations présentes au sein d'une mousse liquide en écoulement, à une échelle centimétrique facilement observable. Les déformations imposent des mouvements dans les films et dans la jonction…

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Mousse liquide élémentaire, faite de cinq films de savon supportés par un cadre déformable
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Observation de l'écoulement du liquide contenu dans un film de savon. Les couleurs du film de savon indiquent son épaisseur, et le mouvement vers le bas des franges colorées correspond au mouvement du liquide contenu dans ce film. Ce mouvement est beaucoup plus lent qu'une chute libre, car la monocouche de molécules couvrant la surface du film liquide est capable de s'opposer à la gravité. Isabelle Cantat, spécialiste de la rhéologie des mousses liquides et des films de savon, a contribué à…

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Observation de l'écoulement du liquide contenu dans un film de savon
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Isabelle Cantat, lauréate de la médaille d'argent du CNRS 2023, étudie les écoulements à l'intérieur d'un film de savon. Ici, le liquide moussant est fluorescent et, éclairé par une lumière bleue, il apparaît vert. Les mouvements du liquide sont provoqués par la déformation du cadre qui supporte les films. Les épaisseurs des films de savon sont mesurées à partir de l'intensité lumineuse émise dans le vert, tandis que le suivi de taches photoblanchies permet de mesurer les champs de vitesse. Ces…

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Isabelle Cantat, médaille d'argent du CNRS 2023, étudie les écoulements dans un film de savon
20220090_0036
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Suivi au microscope d'une couche unique de bulles, flottant à la surface d'un liquide, afin de mieux comprendre les mécanismes de stabilisation et de destruction des mousses liquides stabilisées par des coproduits issus de l'industrie agroalimentaire. Les coproduits sont des éléments, matériaux ou produits obtenus au cours d'un procédé industriel et pour lesquels il n'existe pas encore aujourd'hui d'utilité, de fonctionnalité ou de valorisation. C'est dans ce cadre que les scientifiques…

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Etude de la durée de vie de mousses liquides stabilisées par des coproduits de l'industrie agroalimentaire
20220090_0027
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Dispositif d'étude de mousses liquides. La cellule contenant la mousse est mise en rotation, pour supprimer les effets de la gravité et permettre ainsi de suivre plus facilement les mécanismes qui tendent à la détruire. Les mousses liquides sont des matériaux instables et fragiles, mais utiles dans de nombreuses applications (cosmétiques, alimentation…). Elles vieillissent, s'effondrent et se détruisent donc toujours avec le temps. Pour les utiliser dans une application, il est nécessaire de…

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Dispositif d'étude de mousses liquides
20220090_0041
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Des films de savon sont formés sur un cadre déformable, afin d'étudier les mouvements du liquide moussant piégé dans ces films pendant la déformation du cadre qui les soutient. L'objectif est de mieux comprendre la rhéologie des mousses liquides, constituées de plusieurs milliers/millions de ces films. Le liquide moussant est fluorescent et éclairé par un laser bleu. Cela permet de mesurer les épaisseurs des films à partir de l'intensité lumineuse émise dans le vert, et les champs de vitesse,…

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Des films de savon sont formés sur un cadre déformable afin d'étudier les mouvements du liquide moussant
20220090_0032
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La capacité moussante de solutions de coproduits issus de l'industrie agroalimentaire est mesurée suite à un battage mécanique. Les coproduits sont des éléments, matériaux ou produits obtenus au cours d'un procédé industriel et pour lesquels il n'existe pas encore aujourd'hui d'utilité, de fonctionnalité ou de valorisation. L'étude des propriétés fonctionnelles (moussantes, émulsifiantes ou gélifiantes) de ces coproduits est donc nécessaire pour trouver des valorisations, afin d'en faire autre…

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Battage mécanique de solutions de coproduits biosourcés pour mesurer leur capacité moussante
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Suivi au microscope d'une couche unique de bulles, flottant à la surface d'un liquide, afin de mieux comprendre les mécanismes de stabilisation et de destruction des mousses liquides stabilisées par des coproduits issus de l'industrie agroalimentaire. Les coproduits sont des éléments, matériaux ou produits obtenus au cours d'un procédé industriel et pour lesquels il n'existe pas encore aujourd'hui d'utilité, de fonctionnalité ou de valorisation. C'est dans ce cadre que les scientifiques…

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Etude de la durée de vie de mousses liquides stabilisées par des coproduits de l'industrie agroalimentaire
20220090_0028
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Dispositif d'étude de mousses liquides. La cellule contenant la mousse est mise en rotation, pour supprimer les effets de la gravité et permettre ainsi de suivre plus facilement les mécanismes qui tendent à la détruire. Les mousses liquides sont des matériaux instables et fragiles, mais utiles dans de nombreuses applications (cosmétiques, alimentation…). Elles vieillissent, s'effondrent et se détruisent donc toujours avec le temps. Pour les utiliser dans une application, il est nécessaire de…

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Dispositif d'étude de mousses liquides
20220090_0042
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Des films de savon sont formés sur un cadre déformable, afin d'étudier les mouvements du liquide moussant piégé dans ces films pendant la déformation du cadre qui les soutient. L'objectif est de mieux comprendre la rhéologie des mousses liquides, constituées de plusieurs milliers/millions de ces films. Le liquide moussant est fluorescent et éclairé par un laser bleu. Cela permet de mesurer les épaisseurs des films à partir de l'intensité lumineuse émise dans le vert, et les champs de vitesse,…

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Des films de savon sont formés sur un cadre déformable afin d'étudier les mouvements du liquide moussant
20220090_0033
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La capacité moussante de solutions de coproduits issus de l'industrie agroalimentaire est mesurée suite à un battage mécanique. Les coproduits sont des éléments, matériaux ou produits obtenus au cours d'un procédé industriel et pour lesquels il n'existe pas encore aujourd'hui d'utilité, de fonctionnalité ou de valorisation. L'étude des propriétés fonctionnelles (moussantes, émulsifiantes ou gélifiantes) de ces coproduits est donc nécessaire pour trouver des valorisations, afin d'en faire autre…

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Battage mécanique de solutions de coproduits biosourcés pour mesurer leur capacité moussante
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Dispositif d'étude de mousses liquides. La cellule contenant la mousse est mise en rotation, pour supprimer les effets de la gravité et permettre ainsi de suivre plus facilement les mécanismes qui tendent à la détruire. Les mousses liquides sont des matériaux instables et fragiles, mais utiles dans de nombreuses applications (cosmétiques, alimentation…). Elles vieillissent, s'effondrent et se détruisent donc toujours avec le temps. Pour les utiliser dans une application, il est nécessaire de…

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Dispositif d'étude de mousses liquides
20220090_0038
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Suivi au microscope d'une couche unique de bulles, flottant à la surface d'un liquide, afin de mieux comprendre les mécanismes de stabilisation et de destruction des mousses liquides stabilisées par des coproduits issus de l'industrie agroalimentaire. Les coproduits sont des éléments, matériaux ou produits obtenus au cours d'un procédé industriel et pour lesquels il n'existe pas encore aujourd'hui d'utilité, de fonctionnalité ou de valorisation. C'est dans ce cadre que les scientifiques…

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Etude de la durée de vie de mousses liquides stabilisées par des coproduits de l'industrie agroalimentaire
20220090_0029
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La capacité moussante de solutions de coproduits issus de l'industrie agroalimentaire est mesurée suite à un battage mécanique. Les coproduits sont des éléments, matériaux ou produits obtenus au cours d'un procédé industriel et pour lesquels il n'existe pas encore aujourd'hui d'utilité, de fonctionnalité ou de valorisation. L'étude des propriétés fonctionnelles (moussantes, émulsifiantes ou gélifiantes) de ces coproduits est donc nécessaire pour trouver des valorisations, afin d'en faire autre…

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Battage mécanique de solutions de coproduits biosourcés pour mesurer leur capacité moussante
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Des films de savon sont formés sur un cadre déformable, afin d'étudier les mouvements du liquide moussant piégé dans ces films pendant la déformation du cadre qui les soutient. L'objectif est de mieux comprendre la rhéologie des mousses liquides, constituées de plusieurs milliers/millions de ces films. Le liquide moussant est fluorescent et éclairé par un laser bleu. Cela permet de mesurer les épaisseurs des films à partir de l'intensité lumineuse émise dans le vert, et les champs de vitesse,…

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Des films de savon sont formés sur un cadre déformable afin d'étudier les mouvements du liquide moussant
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La capacité moussante de solutions de coproduits issus de l'industrie agroalimentaire est mesurée suite à un battage mécanique. Les coproduits sont des éléments, matériaux ou produits obtenus au cours d'un procédé industriel et pour lesquels il n'existe pas encore aujourd'hui d'utilité, de fonctionnalité ou de valorisation. L'étude des propriétés fonctionnelles (moussantes, émulsifiantes ou gélifiantes) de ces coproduits est donc nécessaire pour trouver des valorisations, afin d'en faire autre…

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Battage mécanique de solutions de coproduits biosourcés pour mesurer leur capacité moussante
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Dispositif d'étude de mousses liquides. La cellule contenant la mousse est mise en rotation, pour supprimer les effets de la gravité et permettre ainsi de suivre plus facilement les mécanismes qui tendent à la détruire. Les mousses liquides sont des matériaux instables et fragiles, mais utiles dans de nombreuses applications (cosmétiques, alimentation…). Elles vieillissent, s'effondrent et se détruisent donc toujours avec le temps. Pour les utiliser dans une application, il est nécessaire de…

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Dispositif d'étude de mousses liquides
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Conception de nouveaux types de gels alimentaires, aux textures optimisées. Les scientifiques s'intéressent à la texture de ces gels et cherchent à comprendre comment les propriétés mécaniques et sensorielles sont reliées. Ces eaux gélifiées sont utilisées pour des personnes âgées souffrant de dysphagie (trouble de la déglutition) et de problèmes d'hydratation. L'objectif est d'optimiser la texture du gel pour lui donner une meilleure efficacité médicale et une plus grande acceptabilité par les…

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Conception de nouveaux types de gels alimentaires, aux textures optimisées
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La capacité moussante de solutions de coproduits issus de l'industrie agroalimentaire est mesurée suite à un battage mécanique. Les coproduits sont des éléments, matériaux ou produits obtenus au cours d'un procédé industriel et pour lesquels il n'existe pas encore aujourd'hui d'utilité, de fonctionnalité ou de valorisation. L'étude des propriétés fonctionnelles (moussantes, émulsifiantes ou gélifiantes) de ces coproduits est donc nécessaire pour trouver des valorisations, afin d'en faire autre…

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Battage mécanique de solutions de coproduits biosourcés pour mesurer leur capacité moussante
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Mousse liquide élémentaire, faite de trois films de savon disposés en forme d'étoile à trois branches. La barre extérieure du cadre métallique qui supporte chaque film est mobile et sa position est contrôlée par un moteur : la superficie de chaque film peut ainsi changer à la demande et reproduire les déformations présentes au sein d'une mousse liquide en écoulement. A l'échelle millimétrique de ce montage fait à l'Institut de physique de Rennes (IPR), les écoulements de liquide dans la…

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Mousse liquide élémentaire, faite de trois films de savon disposés en forme d'étoile à trois branches
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Suivi au microscope d'une couche unique de bulles, flottant à la surface d'un liquide, afin de mieux comprendre les mécanismes de stabilisation et de destruction des mousses liquides stabilisées par des coproduits issus de l'industrie agroalimentaire. Les coproduits sont des éléments, matériaux ou produits obtenus au cours d'un procédé industriel et pour lesquels il n'existe pas encore aujourd'hui d'utilité, de fonctionnalité ou de valorisation. C'est dans ce cadre que les scientifiques…

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Etude de la durée de vie de mousses liquides stabilisées par des coproduits de l'industrie agroalimentaire
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Dispositif d'étude de mousses liquides. La cellule contenant la mousse est mise en rotation, pour supprimer les effets de la gravité et permettre ainsi de suivre plus facilement les mécanismes qui tendent à la détruire. Les mousses liquides sont des matériaux instables et fragiles, mais utiles dans de nombreuses applications (cosmétiques, alimentation…). Elles vieillissent, s'effondrent et se détruisent donc toujours avec le temps. Pour les utiliser dans une application, il est nécessaire de…

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Dispositif d'étude de mousses liquides
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Des films de savon sont formés sur un cadre déformable, afin d'étudier les mouvements du liquide moussant piégé dans ces films pendant la déformation du cadre qui les soutient. L'objectif est de mieux comprendre la rhéologie des mousses liquides, constituées de plusieurs milliers/millions de ces films. Le liquide moussant est fluorescent et éclairé par un laser bleu. Cela permet de mesurer les épaisseurs des films à partir de l'intensité lumineuse émise dans le vert, et les champs de vitesse,…

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Des films de savon sont formés sur un cadre déformable afin d'étudier les mouvements du liquide moussant
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La capacité moussante de solutions de coproduits issus de l'industrie agroalimentaire est mesurée suite à un battage mécanique. Les coproduits sont des éléments, matériaux ou produits obtenus au cours d'un procédé industriel et pour lesquels il n'existe pas encore aujourd'hui d'utilité, de fonctionnalité ou de valorisation. L'étude des propriétés fonctionnelles (moussantes, émulsifiantes ou gélifiantes) de ces coproduits est donc nécessaire pour trouver des valorisations, afin d'en faire autre…

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Battage mécanique de solutions de coproduits biosourcés pour mesurer leur capacité moussante
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Création de demi-bulles sur une surface solide en soufflant dans un tube au bout duquel se trouve un film de savon. La formation de ce type de bulles survient également dans divers phénomènes naturels, lorsque par exemple une goutte d’eau impacte le sol un jour de pluie. Elles se forment aussi à la surface des océans et dans ce cas, leur éclatement contribue à la formation des embruns. Dans l’industrie enfin, ces bulles peuvent se former lors de la production de matériaux et sont alors…

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Création de demi-bulles en soufflant dans un tube au bout duquel se trouve un film de savon
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Pas d'utilisation commerciale

Machine d'essais mécaniques multiaxiale dans laquelle est placé un plot en élastomère. Des tests de traction et de torsion sont effectués afin d’étudier la durabilité (résistance sous sollicitations répétées) de nouveaux matériaux élastomères. La machine est équipée d'une enceinte thermique afin d'évaluer les effets du niveau de température sur le vieillissement des matériaux testés. Ces recherches sont menées au sein du laboratoire commun Elast-D3 entre l'Université de Rennes 1, le CNRS et…

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Machine d'essais mécaniques multiaxiale dans laquelle est placé un plot en élastomère
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Pas d'utilisation commerciale

Machine multiaxiale permettant d'étirer en traction biaxiale, une pièce cruciforme en caoutchouc naturel. L'objectif est d'activer simultanément plusieurs conditions de chargement lors de l'étirement de la pièce : traction uniaxiale, cisaillement et traction équibiaxiale. Des caméras réalisent dans le visible des mesures cinématiques (champs de déplacements) pour identifier les paramètres de lois de comportement hyperélastiques, afin de prédire par simulation numérique, le comportement de…

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Machine multiaxiale permettant d'étirer en traction biaxiale, une pièce en caoutchouc naturel
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Dépôt d'un nombre défini de molécules biologiques insolubles sur une surface d'eau. Elles forment un film qui sera caractérisé par des mesures optiques fines en ellipsométrie (réflexion d'un faisceau lumineux par la surface) afin de déterminer son épaisseur, qui n'est que de quelques nanomètres. La cohésion latérale entre les molécules est aussi mesurée par l'intermédiaire d'un capteur de forces (tension superficielle). Cette expérience sert à modéliser les surfaces de bulles présentes dans les…

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Dépôt d'un nombre défini de molécules biologiques insolubles sur une surface d'eau
20220090_0002
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Echantillon de matériau granulaire mis en place dans une machine de compression et illuminé par un rayonnement laser. Les interférences entre les différents rayons diffusés, permettent de mesurer de faibles déformations. La mesure de ces petites déformations permet de caractériser les comportements mécaniques du matériau. Cette mesure de déformation originale, basée sur la diffusion dynamique de la lumière, a été développée à l'Institut de physique de Rennes (IPR).

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Echantillon de matériau granulaire mis en place dans une machine de compression
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Pas d'utilisation commerciale

Acquisition d'images du comportement d'une pièce cruciforme en élastomère étirée dans une machine de traction multiaxiale. Deux caméras installées de chaque côté de la pièce filment dans le visible et l'infrarouge. La mesure de température renseigne sur l'auto-échauffement généré par la déformation du matériau. Le couplage des techniques d'imagerie dans le visible et l'infrarouge permet d'accéder à la réponse calorimétrique du matériau. Ces mesures calorimétriques enrichissent les modélisations…

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Acquisition d'images du comportement d'une pièce cruciforme en élastomère étirée dans une machine de traction
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Open media modal

Pas d'utilisation commerciale

Machine multiaxiale permettant d'étirer en traction biaxiale, une pièce cruciforme en caoutchouc naturel. L'objectif est d'activer simultanément plusieurs conditions de chargement lors de l'étirement de la pièce : traction uniaxiale, cisaillement et traction équibiaxiale. Des caméras réalisent dans le visible des mesures cinématiques (champs de déplacements) pour identifier les paramètres de lois de comportement hyperélastiques, afin de prédire par simulation numérique, le comportement de…

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Machine multiaxiale permettant d'étirer en traction biaxiale, une pièce en caoutchouc naturel
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Microscope à force atomique servant à la visualisation de surface d'échantillon biologique avec une très grande résolution (de l'ordre du nanomètre). Cela nécessite des réglages fins des signaux enregistrés. Les scientifiques visualisent dans cette expérience les dommages membranaires et l'évolution morphologique des bactéries, après contact avec des agents antimicrobiens.

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Microscope à force atomique pour la visualisation de surface d'échantillon biologique à très grande résolution
20220090_0012
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Incorporation d'air (ou aération) dans une huile synthétique. Dans de nombreux procédés industriels, des solutions aqueuses ou huileuses finissent par incorporer des bulles d'air ; cela modifie les propriétés de ces solutions, comme par exemple leur pouvoir lubrifiant. Il est donc important de comprendre comment s'aère une solution, quelle quantité d'air est incorporée, quelle taille de bulle est produite et comment il est possible, grâce à l'ajout d'agents chimiques, de piloter cette aération…

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Incorporation d'air dans une huile synthétique

CNRS Images,

Nous mettons en images les recherches scientifiques pour contribuer à une meilleure compréhension du monde, éveiller la curiosité et susciter l'émerveillement de tous.