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Nanomecanique

par Elise Lorenceau - publié le , mis à jour le


Nanomécanique des liquides ioniques
(Elisabeth CHARLAIX, Benjamin CROSS )

Les liquides ioniques sont des électrolytes particuliers, sans solvant et très concentrés. Ce sont des sels fondus à température ambiante. Leurs applications sont nombreuses dans les domaines énergétiques (batteries, condensateurs et autres systèmes électriques), mécaniques (ce sont d’excellents lubrifiants) ou environnementaux (dépollution). Toutes ces applications se basent sur les propriétés des liquides ioniques aux interfaces ou sous confinement. Nous avons montré qu’au voisinage d’une interface, les liquides ioniques s’ordonnent en couches et avons mesuré les propriétés mécaniques de ces couches de taille moléculaire. La présence de ces couches influe fortement les écoulements de liquides ioniques aux tailles pertinentes pour les applications. Ce type d’étude permet de mieux comprendre le lien entre structure et dynamique, lien essentiel pour une prédiction fine du comportement des liquides ioniques.


Nano-rheology and friction of confined liquids
(Elisabeth CHARLAIX, Benjamin CROSS in coll. with C. Cottin-Bizonne at ILM Lyon)


The rheological properties of ultra-confined liquids down to some molecular layers is the subject of many questions and controversies. We use dynamic Surface Force Measurements to study the nano-rheology of simple and complex liquids at a nano-scale, in the range of some Hz to 300 Hz. By varying the thickness of a liquid film between a sphere and a plane, its bulk and interfacial responses can be disantangle, giving access to the liquid modulus and its friction onto the solid surface (slippage, or non-flowing layer at wall). This work has made the cover of Phys. Rev. Lett.



Nano-mechanics of soft thin films
(Elisabeth CHARLAIX, Benjamin CROSS)


We have developped an original method to probe the visco-elastic properties of soft materials without contact. We use a squeeze flow to indent the soft layer, and an elasto-hydrodynamic theory to extract its Young Modulus and loss modulus. The soft layer is not modified by the contact with an external probe. We use this method to study polymer brushes, hydrogels and cell mechanics in collaboration with other teams in Liphy, LPS in Orsay, and Prof. Tong in Hong-Kong.