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Physique de la détection acoustique avec des bulles 3D pulsantes

publié le

Les bulles dans l’eau se comportent comme de très bons oscillateurs, avec une forte résonance acoustique. Leur environnement proche influence la fréquence de résonance : près d’une surface solide, la fréquence diminue. Récemment, notre laboratoire a développé une technique pour stabiliser les bulles en les capturant dans des structures 3D réalisées par impression 3D de précision (stéréolithographie, voir figure). Nous avons montré que les bulles peuvent encore vibrer largement dans ces structures sous excitation acoustique, tout en ayant une durée de vie de plus de plusieurs jours ! L’objectif du projet est de comprendre la physique de la "détection acoustique" avec une bulle, c’est-à-dire utiliser une bulle pour détecter la présence de matériaux proches et mesurer leur élasticité.

Nous recherchons un étudiant de Master 2 en physique, mécanique ou optique intéressé par une thèse de doctorat, avec un financement par candidature au concours de l’Ecole Doctorale de Physique de Grenoble.
Le programme scientifique du projet est le suivant : Dans une première étape, nous proposons de concevoir une cage 3D pour contenir des bulles adaptées à une mesure locale. Dans un deuxième temps, nous développerons les outils théoriques et expérimentaux pour détecter la présence de frontières solides, et aussi pour sonder l’élasticité du solide. Enfin, nous étudierons l’interaction de plusieurs bulles et la façon dont l’environnement modifie les propriétés collectives.
L’étudiant travaillera au sein d’une équipe avec Philippe Marmottant (acousto-fluidique et microfluidique), Emmanuel Bossy (détection et imagerie acoustique), Olivier Stephan (fabrication 3D), Benjamin Dollet (théorie).

Contact : Philippe.Marmottant@univ-grenoble-alpes.fr
site web : https://www-liphy.univ-grenoble-alpes.fr/philippe-marmottant