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Écoulements élastocapillaires
La déformation d’objets flexibles sous l’effet des forces capillaires (élastocapillarité) et leur interaction avec un écoulement (elastohydrodynamique) interviennent dans de nombreux processus biologiques, géophysiques et industriels. Afin de mieux comprendre certains de ces phénomènes, je présenterai plusieurs systèmes modèles d’écoulements élastocapillaires. Dans un premier temps, j’étudie la dynamique d’imprégnation d’un liquide entre deux plaques flexibles et montre comment la présence de parois flexibles modifie les lois classiques d’imprégnation. Je considère ensuite l’interaction d’un brouillard de gouttes avec une rangée de fibres flexibles. L’élasticité conduit à un effet contre-intuitif du volume : les faibles volumes s’étalent et mouillent les fibres ; si l’on augmente le volume, on diminue la portion mouillée des fibres et finalement des volumes plus larges ne s’étalent pas du tout, et restent sous forme de goutte compacte. On peut définir deux volumes critiques conduisant à l’étalement de la goutte, ainsi qu’à la capture maximale de liquide. Ces tailles critiques sont exprimées en fonction des caractéristiques des fibres et du liquide, ce qui permet d’appliquer ces résultats à de nombreux milieux fibreux. Finalement, la dynamique d’évaporation du liquide dépendant de sa morphologie, je montrerai comment on peut alors utiliser ces résultats afin de contrôler la vitesse de séchage d’un milieu tissé.