Note ABES Interfacially-controlled soft granular matter : from non-pairwise to elastocapillary interactions in foams and emulsions stabilised by polymeric skins Matériaux granulaires fragiles contrôlés par leurs interfaces : interactions à plusieurs corps et élastocapillaires dans les mousses et émulsions stabilisées par des peaux de polymères Mousses Émulsions Élasticité interfaciale Tomographie rayons X Surface Evovler Gel de silicone Foams Emulsions Interfacial elasticity X-Ray tomography Surface Evovler Silicone gel 530.417 547.8 Milieux granulaires Propriétés mécaniques Interfaces (sciences physiques) Méthodes de simulation Élasticité Les mousses et émulsions sont des systèmes omniprésents dont la structure est déterminée par les interactions interfaciales entre les bulles/gouttes. Dans cette thèse, nous visons la production de matériaux basés sur des mousses/émulsions avec de nouvelles structures et propriétés mécaniques, controlés par la modification des interfaces par une peau solide de polymères. En mêlant expériences, modèles théoriques et simulations par éléments finis, cette thèse étudie l’effet de la déformabilité des bulles/gouttes sur leurs interactions, l’apparition d’une élasticité interfaciale et son impact sur la relation pression-déformation des bulles/gouttes. Nous développons un modèle d’élasiticité interfacial simplifiant la mesure du module de cisaillement d’une interface, et donnons les intervalles de paramètres expérimentaux dans lesquels notre approximation est valide. Nous développons également un système expérimental modèle à rigidité et épaisseur de peau contrôlées pour étudier la transition d’une interface purement capillaire à une interface purement élastique. Nous développons enfin un algorithme de segmentation pour la reconstruction et l’analyse des mousses et émulsions, produisant des informations inaccessibles avec les logiciels commerciaux actuels. En parallèle, nous confirmons la précision des résultats du logiciel d’éléments finis Surface Evolver, pour de futures silmulations d’interfaces élastocapillaires Foams and emulsions are ubiquituous materials whose structure is dictated by interfacial interactions between the bubbles/drops. In this thesis, we aim at the production of foam- and emulsion-based materials with new structures and mechanical properties, controlled by the modification of the interfaces by solid polymeric skin. Using experiments, finite element simulations and theory, we investigate the effect of the deformability of the bubbles/drops on their interactions and the onset of interfacial elasticity and its impact on their pressure-deformation relation. We develop a model for interfacial elastocapillarity simplifying the measure of interfacial shear modulus, and provide the range of parameters where our approximation remains valid. We develop an experimental model system with controlled skin thickness and rigidity to investigate the transition from purely capillary interfaces to purely elastic ones. We also develop a home-made algorithm for the reconstruction and analysis of foams and emulsions, with information unavailable with current commercial softwares. We also benchmark the finite element software Surface Evolver for future simulations of elastocapillary interfaces. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 200538756 Université de Strasbourg Strasbourg 2022-12-31 https://theses.hal.science/tel-03652081 application/pdf 88160853 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2021/Ginot_Gael_2022_182.pdf http://www.theses.fr/2021STRAE034/abes https://theses.hal.science/tel-03652081 https://theses.hal.science/tel-03652081 https://theses.hal.science/tel-03652081 https://theses.hal.science/tel-03652081 Ginot Gaël 1994-02-16 FR 261970941 1505005919Z 21204338 4200002 https://theses.fr/2021STRAE034 2021STRAE034 https://doi.org/10.70675/a90cb456zff69z4d1fz8a23zeb3fe699493e 2021-12-17 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Drenckhan Wiebke MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 164116192 Charitat Thierry MADS_PRESIDENT_DU_JURY 160161207 Ganachaud François MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 121829936 Hutzler Stefan MADS_RAPPORTEUR_1 086120786 Quilliet Catherine MADS_RAPPORTEUR_2 087532441 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 156774062 167 ddc:530 ddc:540 Drenckhan Wiebke Charitat Thierry Ganachaud François Hutzler Stefan Quilliet Catherine École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut Charles Sadron (Strasbourg) PDF 200538756