Experiments and modeling on an air-water interface populated by biological molecules

Résumé : L'objectif de la thèse est de contrôler, à partir d'un écoulement recirculant, la densification en 2-D de biomolécules amphiphiles à une surface liquide. Pour cela, une expérience basée sur une cuve annulaire est développée et l'on étudie le comportement d'une monocouche d'acide pentadecanoïque (PDA) soumise à des cisaillements volumique et surfacique. Une organisation mésoscopique avec deux phases 2-D (liquide expansée et liquide condensée) est mise en évidence par microscopie Brewster. A partir de la fraction aréolaire de phase condensée, on montre que l'écoulement centrifuge le long du fond tournant engendre une compression radiale centripète le long de l'interface et compacte les domaines condensés vers les petits rayons. Pour un niveau suffisant de centrifugation, le film de Langmuir expérimente une transition morphologique due à une forte atomisation des domaines condensés et pilotée par l'équilibre entre cisaillement de surface et tension de ligne effective. A vitesse de rotation élevée (nombre de Reynolds de l'ordre de 1000 ou plus), lorsque la phase condensée est organisée sous forme de films stratifiés, le cisaillement volumique engendre une fragmentation, en bon accord avec la littérature. Finalement, une formulation intégrale de l'écoulement annulaire cisaillé est proposée afin d'estimer au mieux le nombre de Boussinesq et la stratification visqueuse.
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Thèse
Fluid Dynamics [physics.flu-dyn]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2009. English
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Contributeur : Yu-Lin Huang <>
Soumis le : lundi 2 novembre 2009 - 17:59:14
Dernière modification le : jeudi 3 janvier 2019 - 16:30:08
Document(s) archivé(s) le : jeudi 17 juin 2010 - 19:07:13

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Yu-Lin Huang. Experiments and modeling on an air-water interface populated by biological molecules. Fluid Dynamics [physics.flu-dyn]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2009. English. 〈tel-00429430〉

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