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Advanced soft condensed matter

Informations pratiques


Discipline :

Physique

Niveau :

Master 2

Semestre :

S3b

Crédits ECTS :

6

Volume Horaire :

24h Cours
12h TD

Responsable :

Catherine Barentin

Université Claude Bernard Lyon 1 & ENS Lyon, Laboratoire de Physique

Intervenants :

Elie Raphael

Catherine Barentin

Objectif

La physique de la matière molle décrit les propriétés statiques, dynamiques de fluides complexes et de systèmes moléculaires organisés qui sont souvent intermédiaires entre celles des liquides et celles des solides. Les échelles de taille pertinentes sont dans le domaine mésoscopique entre 1 nm et 1 µm si bien que les fluctuations thermiques y jouent un rôle important. Parmi les fluides complexes, on peut citer les suspensions colloïdales, les solutions de polymères, les cristaux liquides, les tensioactifs, les gels, les mousses. Ces systèmes sont également appelés milieux divisés, dispersés dans lesquels les interfaces/surfaces sont omni-présentes. Ce cours portera plus particulièrement sur la physique des systèmes colloïdaux et polymériques et décrira les interactions présentes dans ces systèmes, interactions à l’origine de leurs propriétaires originales, intermédiaires entre les solides et les liquides. L’étude de ces systèmes sera l’occasion d’utiliser des concepts de la physique statistique nécessaires à leur étude. Enfin ce cours introduira des outils à l’étude des propriétés statiques, dynamiques et énergétiques des interfaces.

Plan du cours

1. Introduction à la physique de la matière molle : Définition de l’échelle colloïdale. Quelques propriétés des fluides complexes.

2. Interactions à l'échelle colloïdale : Interaction de Van der Waals, interactions électrostatiques, interaction DLVO, interaction stérique (ex polymères) et méthode de mesure de ces forces (ex: machine de force). Applications à l’électrophorèse, aux courants d'écoulement, à l’attraction entre particules chargées et à la cinétique d’agrégation de particules colloïdales.

3. Polymères : Solution diluée de polymères : propriétés d’une chaîne. Solutions concentrées et fondus de polymères (théorie de Flory-Huggins, lois d’échelle pour les solutions semi-diluées). Enchevêtrements de polymères et formation de gels. Dynamique d’une chaîne isolée (modèle de Rouse, modèle de reptation). Viscoélasticité des polymères

4. Interface et Mouillage : Définition de la tension de surface, capillarité classique. Mouillage statique et dynamique.

Modalité de l'examen

Ecrit