Innovations pour une mesure complète des propriétés viscoélastiques des fluides

En combinant les avancées en matière d'étude des surfaces, de tribologie, de mouillabilité aux protocoles de rhéologie, une nouvelle méthode d'étude des fluides a été élaborée, présentée dans cet article. La relaxation dynamique sonde la dynamique à l'échelle macroscopique, en imposant par contact avec le substrat, une contrainte de cisaillement de fréquence variable. Cette optimisation des contacts met en évidence l'existence d'une composante élastique (solide) macroscopique, loin de toute transition. Cette élasticité macroscopique provient des interactions intermoléculaires qui sont habituellement négligées dans les approches classiques. Ce nouveau protocole de mesure montre qu'en optimisant l'interaction entre le fluide et la surface, la réponse dynamique du fluide peut être de plusieurs décades plus élevée et que le module de cisaillement ne s'annule pas à basses fréquences. Cette observation illustre le haut degré d'interconnectivité entre molécules. L'existence de cette cohésion élastique à longue portée permet d'expliquer l'apparition d'instabilités d'écoulement, de relaxations lentes, de transitions induites sous écoulement.

Due to combined advances in terms of surface studies, tribology and wettability for rheology protocols, a new method of study of fluids has been developed and is presented in this article. The dynamic relaxation probes the dynamics at the macroscopic scale, by imposing through contact with the substrate a shear stress of variable frequency. This optimization of contact demonstrates the existence of a macroscopic elastic (solid) component, far from any transition. This macroscopic elasticity is induced by intermolecular interactions which are generally not taken into account in traditional approaches. This new measurement protocol proves that, by optimizing the interaction between the fluid and the surface, the dynamic response of the fluid may be higher of several tens and that the shear modulus still occurs at low frequencies. This observation illustrates the high degree of interconnectivity between molecules. The existence of this long-range elastic cohesion explains the appearance of flow instabilities, slow relaxations and flow-induced transitions.