Institut Charles Sadron Event

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. Mots Clés : Mousse, Alginate, Polyuréthane, Elastocapillarité, Composite, Tomographie RX