Dynamic and instabilities at soft interfaces
Dynamique et instabilités aux interfaces molles
Résumé
This thesis is divided into two parts. In the first part, we study several properties of waves at the surface of a liquid; in particular the wake generated at the interface by an object modelled by a pressure field. When an object with constant speed moves atop the surface, it generates a wake. The radiation of these waves results in a loss of energy for the operator putting the object in motion, which results in a resultant force opposite to the motion called the wave resistance, calculated by the Havelock formula. In the stationary regime, we propose here a demonstration of the Havelock formula for any movement on the surface. The wake and wave resistance are also studied using elastohydrodynamic coupling at the surface. We then model the waves generated by a water strider during its propulsion phase.In the second part, we propose a model of cooperative strings inspired by the empirical law of Adam and Gibbs for the glass transition. This model allows us to study glass transition anomalies in a confined environment, in particular the reduction of glass transition temperature in thin films and nanoparticles of polystyrenes. Finally, we consider calculations of chain statistics in confined environments and their exact dependencies on molecular weight.
Cette thèse se divise en deux parties, la première partie aborde la physique des sillages. Lorsqu’un objet se déplace à la surface d’un liquide des ondes sont générées et rayonnées. Lorsque l’objet se déplace à vitesse constante il résulte le fameux sillage en V de Kelvin qu’on peut observer derrière un bateau. Le rayonnement de ces ondes crée une force s’opposant au mouvement appelée résistance de vague. On établie ici la formule de Havelock de la résistance de vague pour un mouvement quelconque. Le sillage et la résistance de vague sont également étudiés en présence d’un couplage élastohydrodynamique à l’interface. Enfin on termine avec l’étude des vagues générées par une araignée d’eau lors de sa phase de propulsion.Dans la seconde partie, on propose un modèle de chaines coopératives en s'inspirant de la loi empirique d'Adam et Gibbs pour la transition vitreuse. Ce modèle nous permet d'étudier des anomalies de transition vitreuse en milieu confiné notamment la réduction de température de transition vitreuse dans les nano-films et nanoparticules de polystyrène. Enfin on aborde des calculs de statistiques de chaines polymériques en milieux confinés et leurs dépendances exactes dans le poids moléculaire.
Domaines
Physique [physics]
Origine : Version validée par le jury (STAR)