Institut Charles Sadron News

Une étude récente, réalisée en collaboration avec Martin In (L2C, Montpellier), apporte un nouvel éclairage sur le comportement rhéologique complexe des tensioactifs gémini, une classe de tensioactifs constituée de deux ou plusieurs unités tensioactives reliées par des groupes espaceurs. L’étude de ces molécules a été initiée par Raoul Zana à l’ICS (CRM), voir Figure. Ces systèmes suscitent un grand intérêt en matière molle en raison de leurs analogies avec les polymères vivants et les polyelectrolytes, présentant des variations spectaculaires de viscosité en fonction de la concentration.

Les chercheurs ont observé que, dans les solutions massiques, la viscosité des tensioactifs gémini peut augmenter de sept ordres de grandeur simplement en augmentant la concentration dans le régime semi-dilué. Cependant, cet épaississement spectaculaire ne se traduit pas de la même manière à l’interface. Des mesures de microrhéologie – par suivi de microparticules à l’interface air-solution et dans le volume – révèlent que la viscosité de cisaillement en surface ne reflète pas le comportement dans le volume. Fait surprenant, elle semble même devenir négative dans certains cas, un résultat contre-intuitif qui mérite des investigations approfondies.

En comparant les mesures issues de la rhéologie classique (macroscopique) et de la microrhéologie (à l’échelle des particules), l’étude met en évidence des différences marquées dans la manière dont ces matériaux s’écoulent, en particulier à proximité des interfaces. Ces écarts semblent être liés à des effets de déplétion affectant à la fois les interfaces air-solution et particule-solution.

Ce travail souligne l’importance de prendre en compte le comportement interfacial dans l’étude des fluides complexes.

Article :

Microrheology of gemini surfactants at interfaces and in solutions in the dilute and semidilute regimes, Soft Matter, 2024, 20, 8835-8844

Mayssa Medfai, Antonio Stocco, Christophe Blanc, Maurizio Nobili and Martin In

Figure. Tensioactifs Wormlike Gemini en régime semi-dilué, présentés sur la couverture de l'ouvrage édité par R. Zana.