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La fracture du yaourt

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Actualité

Résumé

Des mécanismes de fracture semblables à ceux des matériaux composites

Description

Confiné entre deux cylindres et soumis à une contrainte de cisaillements le yaourt se fracture et se rompt par des mécanismes semblables à ceux qui sont à l’oeuvre dans des solides tels que le verre. Photo DR

À cause de Sébastien Manneville, professeur à l'ENS de Lyon, vous ne regarderez plus votre yaourt de la même façon.  Chercheur au laboratoire de physique de l'ENS de Lyon dans l'équipe "Matière et complexité", Sébastien Manneville s'intéresse plus particulièrement à la matière molle et la rhéophysique. En 2010, à l'occasion de l'obtention d'une ERC Starting grant, il nous avait parlé des mousses à raser et gels douches. Aujourd'hui, avec son équipe et des collègues de l'université de Bordeaux (Centre Paul Pascal) il se penche sur les yaourts et vient de publier les résultats de leurs travaux dans la revue Physical Review Letters.
Les matériaux solides mous tels que les émulsions, les mousses ou les gels colloïdaux, les shampooings par exemple, se réparent spontanément lorsqu’ils ont été fracturés par une déformation. Une phase de repos ou un léger brassage permet de former de nouvelles connexions qui remplacent celles qui avaient été brisées. Ce n’est pas le cas des polymères d’origine biologique composés de polysaccharides ou de protéines, l'exemple type étant le yaourt.
Formant des gels à la structure poreuse gorgée d’eau, ces biogels, responsables des propriétés élastiques de certaines cellules ou de la texture de nombreux aliments, se fracturent puis cassent définitivement lorsqu’ils sont soumis à une contrainte. Des physiciens du Laboratoire de Physique de l’ENS Lyon (CNRS/ENS Lyon) en collaboration avec le Centre de Recherche Paul Pascal (CNRS/Univ. Bordeaux) viennent de réaliser la première description détaillée du scénario de ces fractures. Sous l’effet d’une force extérieure constante, une déformation intervient, de plus en plus lente avec le temps, suivie de l’apparition puis de la croissance explosive de fractures.
Ce scénario est de manière surprenante analogue à la fracture des solides dits fragiles tels que le verre ou certains métaux. Ce travail ouvre de nouvelles perspectives quant à la description de ces gels en terme de réseaux de fibres modèles.
En savoir plus sur le site de l'Institut de physique du CNRS
Références : Creep and fracture of a protein gel under stress, M. Leocmach, C. Perge1, T. Divoux, et S. Manneville, Physical Review Letters 113, 038303 (2014)
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