Phases de membranes en milieu aqueux

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Les micro-émulsions en milieu aqueux sont caractérisées par des membranes, formées par auto-organisation de doubles couches de molécules tensioactives dans l’eau. Ces membranes sont capables de changer dynamiquement de phase.

Membranes.jpg

Les caractéristiques connues de ces membranes sont les suivantes:

- Elles correspondent à une densité finie de surface dans un volume.

- Elles n’ont pas de bords (dans un volume infini) : prix énergétique trop fort à payer.

- Elle sont « liquides », minces et soumises aux fluctuations thermiques : possibilités de changement de position, de topologie (fusion…), et de configuration (ondulations)… sous l’effet de ces fluctuations.

- Elles sont décrites mathématiquement par leur énergie élastique de courbure (courbure moyenne et gaussienne) et par les fluctuations thermiques (d’origine entropique).

Didier Roux, physico-chimiste nommé en 2016-2017 sur la chaire Innovation du Collège de France, est spécialiste de ces micro-émulsions et nous propose de modéliser géométriquement en 3D ces différentes phases, avec si possible l'animation des transitions de l'une à l'autre. Il s'agira pour cela d'étudier la pertinence des représentations par surfaces implicites (iso-surfaces d'un champ potentiel) et de proposer une méthode d'animation procédurale pour représenter leurs changements d'état.

Ce projet est exploratoire, avec une composante recherche. Les étudiants pourront d'appuyer au besoin sur la bibliothèque de surfaces implicites "Expressive" développée au LJK/Inria.

Ci-dessous, quelques illustrations des surfaces à représenter:

Illustration1.jpg Illustration2.jpg Illustration3.jpg


Bibliographie