Note ABES Architectures of foam-fibre assemblies : from liquid systems to polymeric hierarchical materials Architectures d’assemblages mousse-fibres : des systèmes liquides aux matériaux polymères hiérarchiques Mousse Alginate Polyuréthane Elastocapillarité Composite Tomographie RX Foam Alginate Polyurethane Elastocapillarity Composite X-Ray tomography 547.8 530.4 Mousses (matériaux) Composites Formulation (génie chimique) L'objectif de cette thèse est de créer de nouveaux matériaux en modifiant la géométrie et la topologie des mousses (forme, taille et connexion des bulles) par l’introduction de fibres. La première partie de la thèse s’intéresse à une expérience modèle permettant la quantification des formes d’équilibre de systèmes mousse liquide/lamelle élastique, avec un excellent accord entre théorie et expériences, et mettant en lumière la compétition entre élasticité et capillarité. La deuxième partie de la thèse développe l’élaboration de mousses solides à partir d’un précurseur liquide, formées grâce à une méthode de bullage au travers de canules. Les fibres sont ensuite introduites dans les mousses à l’état liquide, c’est-à-dire en permettant aux bulles et aux fibres de s’organiser spontanément avant l’étape de solidification. Différentes formulations ont été étudiées, en se focalisant sur des mousses d'hydrogel d'alginate et des mousses de polyuréthane. Enfin, la troisième partie de la thèse analyse l’impact des fibres rigides et ordonnées sur la modification structurelle des mousses. Un protocole de caractérisation a été développé à partir d’images tomographiques à rayon X. L’ensemble de ces travaux montre qu’en sélectionnant la technique de moussage, la formulation du matériau constitutif de la mousse et la géométrie des fibres, il est possible de réaliser des matériaux composites qui possèdent des structures uniques, considérablement modifiées par l’inclusion de fibres et prometteuses en termes de propriétés mécaniques. The aim of this thesis is to create new materials by modifying the geometry and topology of foams (shape, size and connection of bubbles) through the introduction of fibres. The first part of the thesisfocuses on a model experiment enabling the quantification of the equilibrium forms of foam/elastic ribbon systems, with excellent agreement between theory and experiment, and highlighting the competition between elasticity and capillarity. The second part of the thesis develops the elaborationof solid foams from a liquid precursor, formed using a bubbling through nozzles. The fibres are thenintroduced into the foams in the liquid state, i.e., allowing the bubbles and fibres to organise themselves spontaneously before the solidification stage. Different formulations were studied, focusing on alginate hydrogel and polyurethane foams. Finally, the third part of the thesis analyses the impact of rigid and ordered fibres on the structural modification of foams. A characterisation protocol was developed using X-ray tomographic images. All this work shows that by selecting the foaming technique, the formulation of the foam constitutive material and the geometry of the fibres, it is possible to produce composite materials with unique structures, considerably modified by the inclusion of fibres and promising in terms of mechanical properties. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 134229047 Université de Strasbourg Strasbourg 2024-12-31 https://theses.hal.science/tel-04693998 application/pdf 334067555 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2023/Jouanlanne_Manon_2023_ED182.pdf http://www.theses.fr/2023STRAE029/abes https://theses.hal.science/tel-04693998 https://theses.hal.science/tel-04693998 https://theses.hal.science/tel-04693998 Jouanlanne Manon 1996-05-18 FR 274505274 1507017520X 21406833 4200002 https://theses.fr/2023STRAE029 2023STRAE029 https://doi.org/10.70675/a41b0ae5z3966z44b7z9bdez4a57b9262070 2023-12-15 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Farago Jean MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 225833565 Hourlier-Fargette Aurélie MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 204476739 Charitat Thierry MADS_PRESIDENT_DU_JURY 160161207 Cox Simon MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 28014654X Le Merrer Marie MADS_RAPPORTEUR_1 151604487 Raufaste Christophe MADS_RAPPORTEUR_2 124502229 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:540 ddc:530 Farago Jean Hourlier-Fargette Aurélie Charitat Thierry Cox Simon Le Merrer Marie Raufaste Christophe École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....) PDF 134229047