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-en- Aujourd’hui, de nombreux secteurs d’activités, lies principalement a la biologie, la sante, les biotechnologies, mais également le génie des procèdes, font émerger des problématiques similaires, mais avec des interfaces au comportement mécanique beaucoup plus riche. Les vésicules et les capsules en sont les sujets d’intérêt, avec des motivations qui vont du comportement individuel à la rhéologie des suspensions. Ces systèmes peuvent être qualifiés de biomimétique car ils s’inspirent de l’organisation du vivant à l’échelle microscopique ; cellule, échanges et transport. Leur étude répond a des objectifs aussi varies que la compréhension des systèmes vivants, la vectorisation de médicaments, la conception de microtransporteurs et microréacteurs dans les circuits microfluidiques. Le cadre général de notre recherche menée en collaboration avec les Dr. Leonetti et Boedec de l’IRPHE pour la partie expérimentale et théorique, est la simulation numérique aux très petites échelles (régime de Stokes), pour laquelle les couplages complexes avec d’autres phénomènes physiques, chimiques et biologiques ne peuvent être ignores.
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vésicule de taille caractéristique 20 microns est une membrane close constituée
de lipide dont la forme est gouvernée par l’énergie de courbure à l’équilibre
thermodynamique (bending) et la contrainte d’incompressibilité à la surface,
contrairement au cas des gouttes. Un résultat non trivial est que la forme de
la goutte qui sédimente est instable et instationnaire, alors que celle de la
vésicule est stationnaire avec des conséquences sur la stabilité des émulsions
par exemple. Nous avons développé au laboratoire des modèles originaux
axisymétrique et 3D, basés sur des méthodes d’éléments de frontière qui permettent
une représentation précise de toutes les caractéristiques de la vésicule (G. Boedec, M. Leonetti
and M. Jaeger, J.Comp.Phys. 230 (2011) 1020).
