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Des gouttes sur des réseaux
05/11/2015

Le dispositif expérimenté par la chercheuse, celui qui fonctionne à tout coup est le suivant. Le réseau est constitué d’une fibre horizontale et plusieurs verticales de diamètres différents. Une goutte d’eau est lancée sur chaque fibre verticale, créant ainsi  plusieurs résidus et donc plusieurs gouttelettes d’eau qui peuvent être de nature différente puisque on a des fibres différentes. On peut donc passer d’une composante à l’autre sans contamination, sans mélange. Le dispositif doit ensuite être retourné de 90° puis on lâche une goutte d’huile sur la grosse fibre horizontale devenue verticale (voir animation). Celle-ci va ramasser, collecter chaque résidu et les englober.

Le but de l’étude était d’arriver à créer de telles gouttes simplement et de manière très modulable : si on veut davantage de composantes internes par exemple, il suffit de rajouter autant de fibres qu’on veut de composantes supplémentaires. Cela a l’air simple, mais en fait, il a fallu procéder à de nombreuses expériences par essais et erreurs pour arriver à déterminer le dispositif optimal. Si on n’utilise pas des fibres de diamètres différents, si on ne tourne pas le dispositif pour inverser la symétrie, alors on n’arrive pas à encapsuler. La goutte d’huile passe au-delà du nœud sans rien emporter du volume d’eau piégé. C’est l’astuce qu’il a fallu trouver.

Mouvement gouttes reseaux

Applications

Le point le plus intéressant est le fait qu’on a plusieurs gouttelettes différentes à l’intérieur d’une même goutte. « C’est ce qui est recherché par l’industrie pharmaceutique, explique Floriane Weyer. Dans une gélule, il y a souvent plusieurs principes actifs et pour l’instant, les producteurs de médicaments sont obligés de les mêler. Ils sont intéressés par le fait de les mettre dans des compartiments distincts pour qu’ils puissent agir l’un après l’autre par exemple. C’est le cas avec notre système : si, à la place de l’huile vous utilisez un composant qui se polymérise (durcit), la capsule est solide et les gouttelettes sont séparées les unes des autres. Et elles vont le rester alors que dans le cas de l’huile, elles finissent par fusionner à cause de la gravité. » Une propriété qui a attiré l’attention de l’industrie chimique, intéressée à placer des réactifs différents dans les gouttelettes ; lorsqu’elles fusionnent, la réaction chimique peut alors se produire. Ces gouttes sont donc de véritables micro-réacteurs.

La production de telles gouttes offre aussi des perspectives en matière de recherche, en biologie par exemple. Elles sont ainsi étudiées, toujours au sein du GRASP, pour étudier le passage à travers les membranes cellulaires. Les cellules sont représentées par les gouttelettes d’eau tandis que la membrane est le film d’huile qui les sépare. On peut ainsi étudier le transport membranaire en étudiant le passage d’un composant d’une gouttelette à l’autre au travers du film d’huile. Nul doute qu’on reparlera de ces gouttelettes.

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