Plateforme de Rhéométrie et Mesures Physiques Couplées

Notre rhéomètre à déplacement imposé ARES-G2 est équipé d’un four haute température et d’une connexion à l’azote liquide, lui permettant d’effectuer des mesures rhéologiques entre -150 et 600°C, ou sous pulsion de gaz neutre. Il est également équipé d’un kit de géométries en PPS pour les échantillons agressifs. Le mode DMA de l'ARES-G2 permet aussi de solliciter un échantillon en oscillations sur 50µm à des fréquences allant jusque 100Hz.

 Ce rhéomètre est équipé de l’accessoire rhéo-microscope d’Anton Paar, permettant d’observer l’échantillon sous cisaillement avec un grossissement de x5 à x50. Nous disposons également des modules pour étude par fluorescence et sous lumière polarisée.

Rhéomètre polyvalent, il est équipé d'une géométrie de couette rugueuse à grand gap permettant d'étudier les fluides chargés. Une géométrie Couette transparente faite sur mesure est également disponible, pour observer notamment la sédimentation au cours de la mesure.

Ce rhéomètre très sensible est notamment muni d'une géométrie de type "Mooney Ewart", monté sur une table optique et équipé des accessoires nécessaires à l'observation des "speckles"

Ce rhéomètre polyvalent permet d’obtenir rapidement une courbe d’écoulement ou toute autre mesure standard. Il est équipé d’un module Couette thermostaté et de géométries rugueuses pour les échantillons glissants.

Ce rhéomètre permet des mesures oscillatoires de 10 nm d'amplitude jusqu'à 10 kHz, sur un échantillon de volume réduit (200µm max.)

Le Lovis, un rhéomètre à bille roulante, est particulièrement indiqué pour mesurer la viscosité  de liquides faiblement visqueux,

Ce viscosimètre permet de caractériser les propriétés rhéologiques de fluides complexes sous sollicitations élongationnelles. Ce type de sollicitation se rencontre fréquemment dans de nombreuses applications industrielles, lors de la formulation de produits ou lors de leur mise en forme.   

La microrhéologie passive consiste à quantifier le mouvement brownien de micro-particules dans un milieu dont on cherche à caractériser les propriétés rhéologiques.

Image confocale d’un liquide contenant des traceurs fluorescents (particules de 0.5 µm de diamètre) et vue agrandie d’une particule traceuse et de sa trajectoire brownienne

L’analyse du mouvement des particules permet de calculer leur déplacement quadratique moyen (MSD). Dans les liquides newtoniens, la viscosité peut être mesurée sur une large plage (de 10⁻³ Pa·s à 10 Pa·s). Dans les systèmes purement élastiques, le module élastique peut être mesuré dans une plage de 0,1 à 20 Pa. La plage de fréquences accessible s’étend de 0,1 à 20 Hz.

• Les avantages de la microrhéologie passive sont :
  • le très faible volume d’échantillon nécessaire,
  • la possibilité de caractériser des échantillons hétérogènes,
  • le suivi in-situ des propriétés rhéologiques.

Exemple de résultats de microrhéologie sur des échantillons de gel [D. Milian et al., Biomacromolecules 2023]. Tel que préparé, le gel est purement élastique, et les déplacements quadratiques moyens (MSD) sont uniformes et indépendants du temps. Après un pré-cisaillement, des microfissures deviennent visibles, et les particules traceuses situées dans ces microfissures présentent des MSD beaucoup plus élevés ainsi qu’un comportement diffusif.