Thèse Production d'Aerosols Lors de la Rupture de Films de Savon H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Physique École doctorale : Physique en Ile de France Laboratoire de recherche : Laboratoire de Physique des Solides Direction de la thèse : Emmanuelle RIO ORCID 0000000232016811 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2027-02-15T23:59:59 L'éclatement des bulles à la surface des océans est un processus critique pour comprendre les échanges entre l'océan et l'atmosphère. En effet, lors de leur rupture, ces bulles éjectent des micro-gouttelettes, appelées « ejecta », qui transportent des sels et des matières organiques dans l'air. La physique de ce phénomène repose sur l'amincissement et l'instabilité de films liquides extrêmement fragiles (inférieurs à 100 nm). La taille des éjectas est notoirement fixée par l'épaisseur du film mince et sa prédiction nécessite donc une bonne connaissance de la dynamique d'amincissement des films. Par ailleurs, la géométrie du film à l'endroit de la rupture est aussi cruciale. Ainsi, lors de l'éclatement d'une bulle, la dynamique d'ouverture du trou donne lieu à des instabilités de longueur d'onde très différentes selon la position à laquelle la rupture s'initie.
Ce projet de recherche a pour ambition de caractériser l'influence de la géométrie sur la dynamique de rupture des bulles et la distribution des gouttelettes éjectées.
Le travail portera en particulier sur la caractérisation des mécanismes d'éjection. À travers des ruptures provoquées par des perturbations contrôlées (aiguilles ou fils chauffants), le ou la doctorant.e cherchera à établir une corrélation entre la forme globale et la courbure locale des films d'une part et la taille des gouttelettes résultantes d'autre part. Le projet pourra s'élargir à l'étude des ruptures spontanées. En utilisant des outils de visualisation haute vitesse, l'objectif sera de déterminer avec précision quand et où le film cède.
L'éclatement des bulles à la surface des océans est un processus critique pour comprendre les échanges entre l'océan et l'atmosphère. En effet, lors de leur rupture, ces bulles éjectent des micro-gouttelettes, appelées « ejecta », qui transportent des sels et des matières organiques dans l'air. La physique de ce phénomène repose sur l'amincissement et l'instabilité de films liquides extrêmement fragiles (inférieurs à 100 nm). La taille des éjectas est notoirement fixée par l'épaisseur du film mince et sa prédiction nécessite donc une bonne connaissance de la dynamique d'amincissement des films. Par ailleurs, la géométrie du film à l'endroit de la rupture est aussi cruciale. Ainsi, lors de l'éclatement d'une bulle, la dynamique d'ouverture du trou donne lieu à des instabilités de longueur d'onde très différentes selon la position à laquelle la rupture s'initie. Ce projet de recherche a pour ambition de caractériser l'influence de la géométrie sur la dynamique de rupture des bulles et la distribution des gouttelettes éjectées.
Le travail portera en particulier sur la caractérisation des mécanismes d'éjection. À travers des ruptures provoquées par des perturbations contrôlées (aiguilles ou fils chauffants), le ou la doctorant.e cherchera à établir une corrélation entre la forme globale et la courbure locale des films d'une part et la taille des gouttelettes résultantes d'autre part. Le projet pourra s'élargir à l'étude des ruptures spontanées. En utilisant des outils de visualisation haute vitesse, l'objectif sera de déterminer avec précision quand et où le film cède.

Ce projet s'adresse à un.e étudiant.e de spécialisé.e en physique ou en mécanique des fluides. Le ou la candidat.e idéale devra manifester un vif intérêt pour l'expérimentation et les méthodes de visualisation optique, tout en possédant des compétences solides en analyse de données.

• Analyse de données