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DÉCOUVERTE N°332 NOVEMBRE 2005

Mousses et interfaces

La mousse
ne mousse, par exemple celle qui se forme lorsqu'on fait la vaisselle, est constituée essentiellement d'une multitude de bulles séparées les unes des autres par des parois de film mince d'eau savonneuse. Comprendre comment une mousse stable peut être obtenue ou, au contraire, comment on peut éviter sa formation est unpoint capital pour certaines applications. On demande par exemple à une crème à raser de bien mousser, mais à une lessive de lave-linge de ne pas en produire trop. Or, la stabilité d'une mousse dépend fortement de celle des parois qui séparent les bulles. En effet, l'éclatement des films et les échanges gazeux entre bulles qui ont lieu à travers les parois, régissent le comportement et l'évolutiond'une mousse. Par conséquent, étudier une mousse à petite échelle revient en grande partie à étudier le comportement des films minces. Dans l'article introductif – une interview –, on se familiarise avec quelques généralités et notions fondamentales de physico-chimie

U

Photographie G. Simonin

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déroule son film
des mousses. Pourquoi, par exemple,est-il impossible d'obtenir un film stable avec un liquide pur ? Que sait-on véritablement sur la physico-chimie des films ? Le deuxième article nous permet de découvrir de quelle manière il est possible d'utiliser les films minces comme outil de construction afin de créer des structures moléculaires qui n'existent pas dans la nature. En effet, en enserrant de grosses molécules entre les deux facesd'un film mince, de nouvelles architectures moléculaires peuvent être créées puis étudiées. Dans le troisième article, le film d'eau savonneuse est employé cette fois comme « calculateur analogique », c'est-à-dire comme un outil pour résoudre de manière physique certains problèmes dont la résolution théorique relève des mathématiques. Vient ensuite un court texte sur les films géants d'eausavonneuse présentés lors de la Fête de la science en octobre 2005 au Palais de la découverte. Quel est l'intérêt de faire des films d'eau savonneuse de 18 mètres de haut ? Et comment s'y prend-on pour les réaliser ? Pour finir, nous découvrirons quelques expériences de chimie permettant de fabriquer des mousses d'un autre genre, type mousse de polyuréthane, mousse de titane… En effet, à part les moussesdites liquides dans lesquelles les parois séparant les bulles sont liquides, notre vie quotidienne est riche en mousses « solides ». Quelles sont les réactions chimiques qui permettent de les obtenir ? A l’heure actuelle, les connaissances relatives aux films et aux mousses sont très imparfaites. Il s’agit d’un sujet complexe où un grand nombre de facteurs entrent en jeu et changent les résultatsexpérimentaux. Ce fait est d’autant plus ennuyeux pour l’expérimentateur que de très faibles concentrations produisent des effets, des changements non négligeables. Du point de vue de la recherche, beaucoup reste encore à accomplir.
KAMIL FADEL
Chef du département de physique au Palais de la découverte

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Les secrets des mousses
Une interview de ClaudeTreiner
PAR

MARIELLE VERGÈS Médiateur scientifique au département de physique du Palais de la découverte

Claude Treiner Directeur de recherche au CNRS, université Pierre-et-Marie-Curie. Propriétés physico-chimiques des liquides ioniques et des interfaces chargées. Transport et thermodynamique. Ancien président du groupe Formulation de la Société française de chimie.

On connaît les troisétats de la matière : gaz, liquide, solide. D'autres états sont possibles à la température ambiante à condition d'utiliser un type de composé chimique particulier : les tensioactifs. Alors, quoi de commun entre une émulsion qui permet de faire cohabiter de l'eau et de l'huile, un gel que l'on peut obtenir avec 99 % d'eau et 1 % d'agent tensioactif, une mousse liquide ? La présence de composés...
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