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Les lauréats des bourses ERC 2016 ont été récemment annoncés. A l’ESPCI, deux chercheurs ont vu leurs travaux récompensés : Costantino Creton, Directeur de Recherche CNRS au Laboratoire SIMM a reçu une des deux seules ERC Avanced Grant Françaises délivrées en chimie, pour un projet interdisciplinaire d’étude des mécanismes de fracture dans les matériaux mous. Egalement primée, Anke Lindner, Professeure à l’Université Paris Diderot menant ses recherches au laboratoire PMMH, a reçu une ERC Consolidator Grant pour un projet d’étude de la dynamique de suspensions complexes.
Costantino Creton : Lauréat ERC Advanced Grant
Arrivé à l’ESPCI Paris en 1993, Costantino Creton est Directeur de Recherche CNRS au Laboratoire SIMM. Les travaux de son équipe portent sur l’adhésion, mais aussi sur les matériaux souples et le phénomène de fracture, sujets sur lesquels il a récemment publié un article avec Matteo Ciccotti.
Le projet récompensé s’intéresse en particulier aux fractures dans les matériaux déformables, notamment ceux possédant des liaisons dites sacrificielles (que l’on peut briser sans perturber la « survie » du matériau), qui ouvrent la voie de nouveaux matériaux aux propriétés diverses.
D’un montant de 2, 2M d’euros, l’ERC Advanced Grant permettra à notre équipe de financer 4 thèses, et 8 années de post-doctorat pendant les 5 prochaines années.
« C’est un projet très interdisciplinaire et très ouvert, qui fait intervenir mécanique, physique et chimie et qui mettra à contribution mes collègues Matteo Ciccotti, Tetsuharu Narita et Alba Marcellan du SIMM ainsi que Rint Sijbesma, Professeur àTU Eindhoven. Je pense que c’est précisément ce qui en fait la force. Nous prévoyons en particulier d’utiliser un microscope confocal pour détecter des champs de déformation et des ruptures moléculaires à l’aide de molécules et particules luminescentes ou fluorescentes, une technique empruntée à la biologie, mais qui sera une première pour l’étude de la fracture des matériaux gels et élastomères ! »
Gauche : Emission de lumière lors de la rupture moléculaire devant une pointe de fissure dans un élastomère.
L’intensité lumineuse est directement proportionnelle à la densité de liens moléculaires fracturés.
Une zone endommagée plus importante correspond à une résistance à la rupture plus élevée (cf référence 2)
Droite : Image MEB de face d’un fond de fissure se propageant dans un élastomère (dans la direction normale à la photo).
La ligne de propagation de fissure est en jaune. Les fibrilles de quelques microns de diamètre sont clairement visibles.
Quelques références ;
1. Creton, C. and M. Ciccotti, Fracture and Adhesion of Soft Materials : A Review. Reports on Progress in Physics, 2016. 79(4) : p. 046601.
2. Ducrot, E., et al., Toughening Elastomers with Sacrificial Bonds and Watching them Break. Science, 2014. 344(6180) : p. 186-189.
3. Lin, W.C., et al., Large Strain and Fracture Properties of Poly (dimethyl acrylamide)/silica Hybrid Hydrogels. Macromolecules, 2010. 43 : p. 2554-2563.
Anke Lindner, Lauréate ERC Consolidator Grant
En 2003, Anke Lindner est recrutée au Laboratoire PMMH de l’ESPCI Paris. Professeure à l’Université Paris Diderot depuis 2013, une question concentre ses travaux : Comme se comportent les écoulements de fluides Complexes ? Qu’il s’agisse de solutions de polymères, de suspensions ou même de suspensions actives. Au PMMH elle collabore de façon étroite avec ses collègues Olivia du Roure et Eric Clément.
Son projet baptisé PaDyFlow, vise à créer des suspensions intelligentes, formées par des particules complexes suspendues dans des fluides simples. En utilisant des techniques de microfabrication et de microfluidique, PaDyFlow vise à comprendre le lien entre la dynamique microscopique des particules et les propriétés macroscopiques des suspensions. La compréhension des mécanismes mis en jeu permettra d’ajuster les propriétés de la suspension en modifiant les propriétés des particules microscopiques. Il sera ainsi possible de développer un nouveau type de matériau : des suspensions intelligentes dont les propriétés d’écoulement seront choisies a priori
Le domaine encore très peu exploré s’avère très prometteur et pourrait avoir de nombreuses applications dans le domaine biomédical ou encore énergétique.
« Ce financement ERC d’un montant de 2 M Euros va nous permettre de recruter plusieurs personnes sur le projet, et de systématiser nos études, afin d’obtenir des modèles précis de ces écoulements de fluides à base de particules microfabriquées »
Fibre polymérique en forme de L (taille environ 200 microns) transportée dans un microcanal confiné (M. Daïeff, PMMH).
Quelques références ;
A. Lindner
Flow of complex suspensions
Phys. Fluids 26 101307 (2014)
N. Quennouz, M. Shelley, O. du Roure, A. Lindner
Transport and buckling dynamics of an elastic fiber in a viscous cellular flow
J. Fluid Mech. (2015), vol. 769, pp. 387402, doi:10.1017/jfm.2015.115
J. Pham, A. Morozov, AL Crosby, A. Lindner and O. du Roure
Deformation and shape of flexible, micronscale helices in viscous flow
Phys. Rev. E 92, 011004(R) (2015)