Comment un gel devient-il stable mécaniquement ?
How does a gel become mechanically stable?
Mathieu Leocmach (équipe Liquides et Interfaces), en collaboration avec des collègues de Tokyo et Bristol, a publié un article intitulé "Direct link between mechanical stability in gels and percolation of isostatic particles " dans la revue Science Advances.
Mathieu Leocmach (team liquids and interfaces), with colleagues from Tokyo and Bristol, published an article entitled "Direct link between mechanical stability in gels and percolation of isostatic particles" in the journal Science Advances.
Les gels sont majoritairement constitués de liquide, renforcés par un réseau solide. Dans les gels colloïdaux, le réseau est formé par des particules fortement attractives. L’énergie d’interaction est assez importante pour empêcher les réorganisations du réseau, ce qui assure la longévité de l’état gel. Mais cette explication thermodynamique ne donne aucun renseignement ni sur la structure, ni sur les propriétés mécaniques du gel.
Expérimentalement, les auteurs ont suivi simultanément les propriétés mécaniques et structurales du réseau au cours de la gélification. Ils ont observé que la stabilité mécanique émerge au moment où un arrangement rigide de particules percole à travers l’échantillon. Par ailleurs, l’étude invalide d’autres critères comme la percolation dirigée ou un nombre moyen critique de liens par particules. Ce point de vue est complémentaire du modèle thermodynamique et devrait permettre de mieux prédire les propriétés mécaniques des gels. Pour en savoir plus, consultez le blog de Mathieu.
Expérimentalement, les auteurs ont suivi simultanément les propriétés mécaniques et structurales du réseau au cours de la gélification. Ils ont observé que la stabilité mécanique émerge au moment où un arrangement rigide de particules percole à travers l’échantillon. Par ailleurs, l’étude invalide d’autres critères comme la percolation dirigée ou un nombre moyen critique de liens par particules. Ce point de vue est complémentaire du modèle thermodynamique et devrait permettre de mieux prédire les propriétés mécaniques des gels. Pour en savoir plus, consultez le blog de Mathieu.
Gels are made mostly of liquid reinforced by a solid network. In collodal gels, this network is made of strongly attractive particles. The interaction energy is high enough to prevent network rearrangements, insuring a long lived gel state. However this thermodynamical explanation does not describe the structure or the mechanical properties of the gel.
Experimentally, the authors have followed simultaneously mechanical and structural properties of the network during gelation. They observed that mechanical stability emerges at the same time as a rigid arrangement of particles percolate throughout the sample. The study invalidates other critera like directed percolation or a critical average number of bonds per particle. This point of view is complementary to the thermodynamic model and should allow to better predict the mechanical properties of gels. To know further about this work, have a look at Mathieu’s blog.
Experimentally, the authors have followed simultaneously mechanical and structural properties of the network during gelation. They observed that mechanical stability emerges at the same time as a rigid arrangement of particles percolate throughout the sample. The study invalidates other critera like directed percolation or a critical average number of bonds per particle. This point of view is complementary to the thermodynamic model and should allow to better predict the mechanical properties of gels. To know further about this work, have a look at Mathieu’s blog.
