Responsables de thème

Lucien Dascalescu (lucien.dascalescu@univ-poitiers.fr / +33 5 45 67 32 45)

Pierre-Olivier Renault (pierre.olivier.renault@univ-poitiers.fr / +33 5 49 49 67 45)

---

Ce thème s’appuie sur des expertises reconnues de l’Institut Pprime dans le domaine de la Physique et de la Mécanique des Surfaces. Il s’agit de développer des textures et micro-nanostructures de surfaces spécifiques dans le but de contrôler les phénomènes électriques induits aux interfaces solide-fluide (Fig.1).

Certaines actions de ce thème sont actuellement dans l’attente de l’arrivée d’un dispositif expérimental-clé, l’usineur ionique (plus connu sous l’acronyme anglais FIB pour Focused Ion Beam), qui permettra de réaliser des surfaces avec des caractéristiques spécifiques contrôlées, tant en morphologie qu’en dimension. Une partie des actions du thème 6 s’articulent en parallèle aux actions du Thème 3; elles sont susceptibles d’apporter des éléments d’orientation dans le développement des codes numériques qui y sont développés.

Le thème 6 se divise en 3 thématiques de recherche :

• Action 6.1. Double couche électrique près des interfaces
  

Responsables : Serguei Martemianov / Christophe Coupeau

Cette première action a pour objectif la maitrise des interfaces Fluides et Solides. Une attention particulière est accordée aux interactions entre phénomènes mécaniques, thermiques, électrostatiques et fluidiques intervenant aux interfaces Fluides et Solides. L’étude se concentre sur la double couche électrique (DCE) se développant à la surface d’un solide du fait de la création et de la séparation de charges électriques entre le solide et le liquide.

• Action 6.2. Injection / extraction de charges électriques dans les fluides
  

Responsables : Jean-François Barbot / Nouredine Zouzou

La deuxième action a pour objectif la maitrise de l’injection des charges électriques en phase gazeuse ou liquide, une attention particulière étant accordée aux effets électrofluido-dynamiques (EFD) induit par ces charges. Dans le cas des gaz, l’étude se concentre sur les effets hydrodynamiques produits par des décharges plasmas et aussi l’électrification par plasma des particules suspendues. Dans le cas des liquides, l’objectif est d’étudier les écoulements induits par des couches électriques aux interfaces liquide-solide. Ces couches sont créées par dissociation/recombinaison dans le liquide ou par injection de charges par le solide, et sont mises en mouve-ment par la force de Coulomb.

• Action 6.3. Couplages entre les phénomènes tribo-électriques, hydrodynamiques, thermoélastiques aux interfaces
  

Responsables : Lucien Dascalescu / Thami Zeghloul

La troisième action s’appuie sur les compétences des chercheurs de l’Institut PPRIME travaillant sur le site de l’IUT d’Angoulême dans le domaine de la mécanique des contacts lubrifiés ou non, ainsi que dans la modélisation expérimentale des phénomènes électro-fluido-dynamiques. Il s’agit d’un sujet nouveau qui devrait aboutir à l’élaboration d’un modèle multi-physique capable de refléter d’une façon cohérente les propriétés et les phénomènes mécaniques (élastiques, tribologiques), thermiques, électrostatiques, fluido-dynamiques des contacts entre des solides, dans des milieux liquides ou gazeux. L’objectif ultime est de modéliser les contacts glissants en présence de charges électriques. L’hypothèse de base de ce travail est que l’action des décharges électriques pourrait modifier les propriétés tribologiques des surfaces en contact.
La démarche devrait être à la fois expérimentale, comportant la conception et la réalisation d’au moins deux bancs d’essais instrumentalisés pour l’étude des phénomènes mécaniques, thermiques, électriques aux interfaces solide/solide, solide/liquide, solide/gaz, en présence de contraintes multiples, et numérique, comportant l’écriture des équations décrivant les diverses phénomènes et l’identification des meilleures techniques de calculs, adaptées à l’étude des phénomènes multi-physiques et multi-échelles.

---