Que pouvons-nous apprendre des gouttelettes d'émulsions?
Les interactions entre les gouttelettes en suspension et les surfaces solides contrôlent de nombreuses applications des émulsions. Le projet SLIDING DROPLETS(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) voulait étudier l'interaction entre des gouttelettes et des surfaces solides dans le cadre d'un contact glissant. Il s'est intéressé à l'hydrodynamique, aux forces de surface et au rôle des surfactants et des polymères dans le glissement des gouttelettes. En associant la spectroscopie et la mesure des forces, les scientifiques ont pu «voir» et «toucher» l'interaction entre des gouttelettes et des surfaces solides dans des conditions de glissement. L'équipe a utilisé des mesures de la tension de surface dynamique, une microbalance à cristal de quartz et l'interférométrie AFM, une forme sophistiquée de microscopie à force atomique. Durant la première partie du projet, les chercheurs ont cherché à comprendre l'interaction des gouttelettes ou des bulles avec des surfaces solides dans un environnement liquide. Les scientifiques ont étudié l'adhésion à des surfaces solides, pour des gouttelettes captives ou libres, dans des solutions de composition variable. Ces interactions sont affectées par des forces électrostatiques, des forces de van der Waals et d'autres forces de surface. Les travaux ont démontré la possibilité de contrôler les interactions entre une gouttelette et une surface solide, en choisissant la conformation des polymères et des surfactants à l'interface. Les gouttelettes d'émulsions servent aussi souvent de modèle pour étudier la mécanique des cellules vivantes. L'interaction d'une gouttelette d'huile revêtue d'un agent tensio-actif avec une surface solide est un modèle utile pour étudier les interactions entre une cellule et une surface. Dans ce but, la deuxième partie du projet a été consacrée à l'étude du mouvement de gouttelettes d'émulsion dans des canaux microfluidiques. Les scientifiques ont conçu des dispositifs spéciaux de microfluidique pour créer des gouttelettes et modifier leur surface, en contrôlant l'écoulement et en surveillant la vitesse des gouttelettes. Ils ont ainsi compris les mécanismes contrôlant le comportement des gouttelettes dans des canaux microfluidiques, ce qui a permis de le manipuler dans ces canaux avec une grande précision. La possibilité de manipuler avec précision des gouttelettes dans ces canaux microfluidiques ouvre des utilisations en chimie, physique, biologie et pour les diagnostics médicaux. Le fait de mieux comprendre le comportement microfluidique des gouttelettes peut accélérer la conception de tests de diagnostic rapides, simples et économiques.
