Écoulements sous pression imposée de suspensions granulaires modèles / / Pressure-imposed flows[...]

Université Paris Cité; Paris; Sur place; EUR 20 000 - 40 000; Plein temps

Résumé du poste

Une institution académique à Paris recherche un étudiant exceptionnel pour un projet de doctorat sur les suspensions non Browniennes. Le candidat développera un rhéomètre sous pression et explorera des flux de suspensions. Une solide formation en physique est exigée, et des connaissances en chimie sont appréciées. Le projet est soutenu par une bourse ANR et offre des opportunités de modélisation théorique.

Qualifications

• Élève exceptionnel avec un fort intérêt pour les expériences et l'instrumentation.
• Solide antécédent en physique; connaissances en chimie appréciées.
• Opportunité de modélisation théorique des suspensions non Browniennes concentrées.

Responsabilités

• Développer un rhéomètre sous pression pour caractériser des suspensions quantitativement.
• Explorer des types de flux de suspensions imposées sous pression dans des films minces.

Connaissances

Intérêt pour les expériences et l'instrumentation

Solide formation en physique

Connaissances en chimie appréciées

Formation

Étudiant en physique

Description du poste

Topic description

Les suspensions non browniennes telles que le béton ou la boue sont des matériaux courants de notre vie quotidienne. Malgré une longue histoire, la physique de ces fluides complexes n'est pas encore entièrement comprise, en particulier dans le régime de fortes fractions volumiques de particules, où les contacts interparticulaires jouent un rôle déterminant. Cette méconnaissance tient en partie à l'absence de suspensions modèles permettant un contrôle étendu de ces interactions, ainsi qu'à la difficulté de mesurer avec précision les propriétés mécaniques de ces matériaux jusqu'à la fraction volumique critique

En collaboration avec Nicolas Sanson au SIMM (ESPCI), notre groupe au MSC a mis au point un procédé simple permettant de produire en grande quantité des particules non browniennes sensibles à des stimuli, qui peuvent ensuite être dispersées dans une variété de solvants. Les suspensions ainsi obtenues présentent des propriétés de non-frottement lorsqu'elles sont immergées dans l'eau dans un tambour rotatif, un dispositif conçu pour mesurer les coefficients de frottement. Des investigations complémentaires ont montré que le coefficient de frottement apparent, ainsi que l'interaction adhésive, peuvent être ajustés finement en modifiant les propriétés physico-chimiques du liquide porteur, transformant progressivement les suspensions en matériaux plus frictionnels et plus cohésifs.

PhD Project

The goal of this PhD is to study the mechanical response of these materials under imposed pressure, so that the intensity and frequency of contacts is controlled. First, the candidate will continue current efforts at MSC to develop a pressure-imposed rheometer, a state-of-the-art tool to characterize quantitatively suspensions up to

All the projects listed here will be carried out in collaboration with Nicolas Sanson, Jean Comtet and Bruno Bresson at SIMM (ESPCI) who will synthesize the particles and characterize their surfaces with atomic force microscopy, a technique the candidate will become familiar with. This side of the project will also bring about questions about the nature of the particle surface, and whether it is similar to a polymer brush.

Responsibilities

• The candidate will pursue the efforts currently underway at MSC to develop a pressure-imposed rheometer, a state-of-the-art tool to characterize quantitatively suspensions up to
• The candidate will explore other types of pressure-imposed suspension flows in thin films. The group has a long history in studying these flows, where the frictional and adhesive properties of the particles play a significant role. The candidate will investigate the observation of suspension heaps at particle volume fractions well below

Qualifications & Expectations

• Exceptional student with a strong interest in experiments and instrumentation and a solid background in physics; a background in chemistry is appreciated but not required.
• Opportunity for theoretical modelling with the prospect of establishing rigorously a constitutive law for concentrated non-Brownian suspensions accounting for interparticle interactions.
• Project supported by an ANR grant. MSC and SIMM groups have been collaborating for the past five years and have already supervised a PhD together.

Candidate Profile

• Excellent candidate.
• Student.
• Shows a keen interest in experimentation and instrumentation, with a strong physics training; chemistry knowledge is appreciated but not required.

We are looking for an excellent student with a strong interest in experiments and instrumentation and an excellent background in physics; a background in chemistry is appreciated but not required. The topic offers opportunities for theoretical modelling with the prospect of establishing rigorously a constitutive law for concentrated non-Brownian suspensions accounting for interparticle interactions. The project is supported by an ANR grant. The MSC and SIMM groups have been collaborating for the past five years and already supervised together a PhD.