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Hidrodinâmica interfacial, Molhagem e Não-molhagem, fluidos complexos, mecânica física e "matéria mola". |
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Pelos molhados, with
Benoit Roman
,
Charlotte Py
, Arezki Boudaoud
, Sébastien Neukirch
& Charles
Baroud
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A pelagem de um cão que sai da agua organisa-se em tufos. Quanto pelos estão num tufo? A resposta resulta de um equilíbrio entre as forças capilares devidas o líquido preso e elasticidade dos pelos. Mais geralmente, a collagem de estruturas flexíveis danifica microssistemas mecânicos e provoca a oclusão das vias pulmonarias, mas permite igualmente aos coleópteras de escalar sobre os muros. Clica na imagem para visualisar o vídeo (5.9Mo) |
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Gouttes soufflées, with
Marc Fermigier
, François Besselièvre & Gabriel
Amselem |
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A small droplet impacting a glass window usually remains stuck on the pane. How can we expel it? One possible solution consists in depositing a hydrophobic coating the glass surface. Another solution is to blow it out. We propose to explore this last solution (partly combined with the first one). What is the running speed of the droplet as a function of the wind velocity? Is there any threshold to allow its motion? How does the shape of the droplet evolve? Does it leave any tail and satellite droplets? |
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Jatos autofagios,
com Christian Clasen , Gareth McKinley & Vladimir Entov |
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Um jacto de líquido é geralmente destabilisado pela tensão de superfície e estala-se em uma multitude de gotas. A adição de polímeros em fraca concentração iduz um stress elástico que estabilisa a coluna líquida. Nesta situção, a gota termimal emgola uma parte do jacto antes de seu destacamento periódico. Clica na imagem para visualisar o vídeo (5.9Mo) |
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Flores líquidas, com Angelina Aessopos , Vladimir Entov, Anette (Peko) Hosoi , Marc Fermigier & Gareth McKinley |
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O espalhamente duma dota
de colorante alimentar sobre uma solução semi-diluida
de polímero produze digitações dendriticas. Embora
Carlo Marangoni identificou nos anos 1880 o contraste entre as tensôes
de superfícies como o motor destes fenômenos, a origem
destes dendritas remanesce aberta.
Clica na imagem para visualisar o vídeo (6.5Mo) |
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Gota a gota visco-elástico,
com Christian Clasen , Gareth McKinley & Vladimir Entov |
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Edifícios moleculares
complexos poden ser observados em soluções concentradas
de surfactantes (micelas gigantes). A solução comporta-se
como um gelo polimerico sob fracas deformações, mas
escorra como um líquido quando a tensão é
maior.
Quando um tal líquido goteja duma
pipeta, um filamento líquido conecta a gota a pipeta. O filamento
afina-se progressivamente e rompe-se de repente quando atinge um
certo diâmetro. Clica na imagem para visualisar o vídeo (2.2Mo).
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| Rolling Stones, |
Uma esfera pousada numa tábua inclinada
lubrificada com um líquido viscoso desce pela inclinação
rolando e deslizando ao mesmo tempo. Uma impressão em
forma de sulco fica marcada a traz da esfera. Clica nas imagens
para observar uma currida de bolas num tambor em rotação
(2.7Mo)
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Instabilidades visco-elásticas em liquidos estirados,
with Ryan Welsh & Gareth McKinley |
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A separação de duas placas
conectadas por um filme de líquido visco-elástico produz
instabilidades complexas. A experiência ilustrada foi realisada
com um líquido de Boger (solução de poliestireno
num oligómero de estirene) caracterizado por um tempo de relaxação
de 3 min. A fiigura de digitação de grande escala corresponde a uma instabilidade de Saffman-Taylor : um líquido de fraca viscosidade (ar) penetra num líquido viscoso e produz digitações viscosas. Tensões elásticas aparecem a seguir quando as moleculas polimericas são estiradas. Estas tensões induzem a formação de a estrutura secondaria em forma de espinhas. O diâmetro das placas é de
5 mm e o espaço initial de 0.1 mm. O número de Deborah corespondante
(tempo de relaxação/tempo da experiência) é
de 43. Clica na imagem para visualizar o vídeo (1.2Mo).
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| Chamuscadura de membranas elásticas, |
Rugas desenvolvem-se quando membranas elásticas são estiradas entre duas braçadeiras. Esta instabilidade resulta duma competição entre as tensões de estensão e de inflexão e depende principalmente da geometria da amostra. Esta experiência constitua uma analogia muita simplicada da instabilidade observada com os liquidos visco-elásticos estirados. |
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Instabilidade de Ganesh,
com Gareth
McKinley
&
L.Mahadevan |
A flexão dum nanotube
de carbono "multi-wall" gera a aparição de vincos no
interior da curvatura. Esta instabilidade depende essencialmente da
geometria dos tubos mas pouco das propriedades do material. Assim, os
mesmaos vincos som igualmente observados com um rolo macroscópico
de borracha... ou mesmo na trompa dum elephante!
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Surperfícies super-hidrofobas,
no principio com David Quéré
& Denis Richard, |
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Um material ao mesmo tempo quimicamente
hidrofóbico e áspero é geralmente super-hidrofóbico
. Uma gota d'agua depositada numa tal superfície remanesce
essencialmente sobre os altos da aspereza o que reduz consideravelmente
a área de contacto entre o líquido e o sólido.
O ambiento aéro da gota confere-lhe uma forma de pérola.
Pelo contrário, se o líquido molha a surperfície,
uma amplificação do molhagem é observada: o líquido
até impregna a rugosidade come um substrato poroso 2D. Clica na imagem para visualizar o vídeo (2Mo) ilustrando a dinâmica duma gota d'agua sobre uma superfície super-hidrofóbica. |
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Forma das Tectitas,
com Tim Kreider, John Bush , Linda Elkins Tanton , Pascale Aussillous and David Quéré |
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Tectitas são "salpicos" produzidos pelo impacto de grandes meteoritos sobre a Terra. A sílica derretida (principalmente de origem terrestre) é ejectada com algum movimento de giração que deforma as gotas de matéria em fusão. Estes objectos arrefecem durante o vôo e ficam com as suas formas dinâmicas "congeladas" |
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Combios de líquidos,
com David Quéré |
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Quando dois gotas líquidos são
justapostas num tubo capilar, o movimento espontâneo da bigota
é geralmente observado. Este fluxo resulta da assimetria
do sistema : as pressões capilares doa três meniscos não
se equilibram necessariamente e este contraste induz o movimento do
comboio de líquido. O movimento não é perpetual
: um filme de líquido fica depositado atràs do comboio
que se coinsuma progressivamente oa longo do seu percurso. Clica na imagem para visualizar o vídeo ilustrando um comboio de líquido (3.3Mo) . |
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Reologia da seda de aranha, com Nikola Kojić, Christian Clasen & Gareth McKinley |
Aranha Nephila clavipes
(fêmea) e uma das suas principais
glândulas ampulate.
Embora a seda de certas aranhas faça a admiração geral pelas suas propriedades mecânicas, o processo de síntese da seda demora pouco conhecido. A reologia do líquido precursor da seda indica viscosidades colossais (3 milhões de vezes a viscosidade da agua!). Uma subtil forma de lubrificação parece necessária a elaboração da seda. |