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Elise Contraires

Elise Contraires

Informations

Maître de conférences

  • Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes
  • Département Sciences et Techniques des Matériaux et des Surfaces (STMS)
  • 36, avenue Guy de Collongue 69134 Ecully
  • elise.contraires(at)ec-lyon.fr
  • (+33) 04 72 18 64 38

Actualités

Nouveaux sujets proposés pour la rentrée 2013/2014

Projet d'étude (PE)
Projet d'application recherche (PAr)
Stage de master 2 "Matériaux Innovants"

Thèmes de recherche

Mouillage et perturbations mécaniques

La façon dont une goutte se pose puis se déplace sur une surface est un sujet de recherche riche et dynamique, qui pose des questions tant fondamentales (rôle des hétérogénéités de surface, impact de la méthode de dépôt, rôle de l'hystérèse d'angle de contact) que techniques (comment rendre une surface non-mouillante ? Comment obtenir des vitres anti-buée ? Comment mieux déposer l’encre lors d’une impression ?).
Ce déplacement peut être dû à une sollicitation géométrique (inclinaison de la surface), chimique (gradient de tension de surface, 1), topographique (aspérités unidirectionnelles, 2) ou mécanique (vibrations, 3). Il est dans tous les cas lié à une variation d’angle de contact supérieure à l’hystérèse d’angle de contact (CAH)4.

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Angles d'avancée et de reculée d'une goutte sur un plan incliné

Parmi ces éléments de contrôle des propriétés de mouillage, nous nous intéressons ici au couplage entre modification topographique et sollicitations mécaniques. La texturation de la surface, grâce au développement de méthodes diverses et efficaces, assure le contrôle de la mouillabilité, tout en gardant intacte la chimie de la surface(5–8).

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Modification de l'angle de contact d'un PDMS texturé

Par ailleurs, des travaux récents ont montré que l’apport de vibrations à la surface peut faciliter ou amplifier la mise en mouvement de gouttes, voire même les faire éclater. Dans le cas d’une goutte posée sur une surface texturée se pose alors la question de savoir si les modes de résonnance et le déplacement de la goutte dépendent de la texturation et/ou de la sollicitation.

Pour étudier ce phénomène, nous avons développé un montage mécanique permettant de transmettre une sollicitation contrôlée à une surface. Les premiers résultats mettent en évidence des profils de goutte fortement influencés par la fréquence de la vibration. Sur des surfaces de PDMS recouvertes de rides (donc une surface fortement anisotrope), nous avons également pu détecter un déplacement de la goutte qui dépend plus de la direction de la sollicitation que de la direction de l’anisotropie.

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Goutte sur une surface de PDMS texturée vibrant entre 1 Hz et 500 Hz

Projet associé :
« Mouillage et perturbations mécaniques » : Projet interne LTDS ; Soutien aux thématiques émergentes de l’ECL

Références :

  • (1) Daniel, S.; Chaudhury, M. K. Langmuir 2002, 18, 3404–3407.
  • (2) Malvadkar, N. A.; Hancock, M. J.; Sekeroglu, K.; Dressick, W. J.; Demirel, M. C. Nat. Mater. 2010, 9, 1023–1028.
  • (3) Mettu, S.; Chaudhury, M. K. Langmuir 2011, 27, 10327–10333.
  • (4) De Gennes, P. G. Rev. Mod. Phys. 1985, 57, 827–863.
  • (5) Kubiak, K. J.; Wilson, M. C. T.; Mathia, T. G.; Carval, P. Wear 2011, 271, 523–528.
  • (6) Quere, D. Annu. Rev. Mater. Res. 2008, 38, 71–99.
  • (7) Reyssat, M. C. Splendeur et misère de l’effet lotus, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007.
  • (8) Bizi-Bandoki, P.; Benayoun, S.; Valette, S.; Beaugiraud, B.; Audouard, E. Appl. Surf. Sci. 2011, 257, 5213–5218.

Frottement et structuration de surfaces

Avec Julien Scheibert

La topographie de la surface influence particulièrement le frottement entre deux surfaces, et en particulier dans le cas d’un contact impliquant un élastomère. En effet, il a été montré récemment que la mise en glissement entre deux interfaces se fait par la propagation rapide de micro-fissures. La présence d’hétérogénéités dans le contact agit sur la formation et la propagation de ces micro-fissures, bien que leur rôle ait encore été peu étudié du point de vue de la dynamique du contact.

La mise au point de surfaces portant des hétérogénéités chimiques ou physiques contrôlées permet alors d’appréhender les premiers stades du frottement dans un contact élastomère/verre. En collaboration avec des chercheurs de l’Institut des Matériaux Polymères (IMP), des surfaces portant des « patchs »de nature chimique différente de très petites tailles sont développés conjointement à des surfaces texturées physiquement par photolithographie.

Un montage expérimental unique sert d’outil d’analyse de la mise en glissement dans le cas d’un chargement parfaitement contrôlé. Le suivi par imagerie du contact permet ensuite une analyse fine de l’apparition et de la propagation de micro-fissures au passage d’hétérogénéités.

Projet associé :
« MANiFesT » : Projet de l’institut Carnot I@L

Enseignements

Ingénierie des Matériaux : UE de Tronc Commun; Ecole Centrale de Lyon :

  • De la matière au matériau : Structures et Propriétés (cours - TD)
  • Travaux Pratiques en science des matériaux (polymères, composite, endommagement des matériaux)
  • Synthèse et étude de cas (Bureau d'étude basé sur l'apprentissage par problème)

mini-CV

  • Depuis septembre 2012 : Maître de conférences à l'Ecole Centrale de Lyon (Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes)
  • Mars 2011 - Février 2012 : post-doc à l'unité mixte Saint-Gobain Recherche/CNRS (Aubervilliers)
  • Janvier 2010 - Février 2011 : post-doc au Laboratoire de Physique des Solides (Université Orsay - Paris Sud)
  • Février 2006 - Décembre 2009 : Thèse au laboratoire Physico-chimie des Polymères et des Milieux Dispersés (ESPCI - Paris)
  • 2005-2006 : Master "Science des Matériaux et Nano-Objets" (Université Paris 6)
  • 2000 - 2005 : Formation d'ingénieur à l'Université de Technologie de Compiègne (UTC)

Liste de publications

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