Bulles et Mousses

Les bulles et les mousses sont présentes partout dans notre quotidien : en faisant la vaisselle, sous la douche, en se servant un verre de boisson gazeuse, dans la mousse au chocolat … Mais qu’est-ce qu’une bulle ? Qu’est-ce qu’une mousse ? Comment passer de l’une à l’autre ? Une bulle peut-elle être carrée ? Les mousses ont-elles des propriétés étonnantes, quels sont les points communs (ou pas) à toutes les mousses ? Pourquoi les étudier ?

Au laboratoire de Physique des Solides, des chercheurs étudient la rupture des films de savon et le « vieillissement » des mousses. Ils parviennent à les stabiliser, par exemple, à l’aide de nanoparticules qui se placent à l’interface entre l’air et l’eau. Pour les spécialistes des écoulements liquides, les films et les mousses 2D sont des modèles précieux pour observer directement des phénomènes impossibles à distinguer au sein d’un écoulement habituel en trois dimensions. L’application directe de ces études concerne par exemple le développement des détergents et produits de nettoyage efficaces, dans le lavage ou dans l’amélioration de leur adhésion sur des surfaces lisses, mais aussi dans la protection de linges délicats. Les mousses ont aussi inspiré les mathématiciens, motivant des questions sur les empilements de bulles ou la dynamique des écoulements. Cependant, ce sont surtout les surfaces minimales – les formes que prennent les films de savon – qui se sont taillées une place de choix en géométrie, et ce depuis le XVIIIème siècle et les travaux de Lagrange.

Documents

Les documents ci-dessous sont à votre disposition, consultez les pour avoir toutes les informations nécessaires à votre inscription.

L’enseignant choisit un seul parcours parmi les deux proposés dans le cadre de cet atelier.

Parcours 1 : CE2 à 6e (proposé en juin)
Comment obtenir une bonne mousse ?

Dans ce parcours, les élèves découvriront d’abord qu’une mousse est faite de bulles et quels sont les constituants de ces bulles : un liquide, un gaz et un tensioactif. Ensuite ils devront relever le défi de faire le plus de mousse possible en variant les différents paramètres (quantité et nature du liquide, nature du tensioactif, méthode de mélange…). La mise en place d’une démarche scientifique fera partie du défi. Des mousses du quotidien seront étudiées, comme les blancs en neige.

Parcours 2 : 5e à 3e
Quelle est la structure d’une mousse ?

Dans un premier temps, les élèves découvriront la constitution physique et chimique d’une mousse, qui n’est ni un liquide, ni un solide, ni un gaz. Ensuite, ils feront le lien entre les composantes élémentaires de la mousse (le film ou la bulle) et la mousse elle-même. Il leur faudra trouver, par une suite de modélisations mathématiques, hypothèses et expériences, les lois physiques qui gouvernent l’agencement des bulles dans une mousse. Enfin, ils montreront comment ces lois physiques expliquent le comportement global d’une mousse, entre élasticité et plasticité.

  •  [© VF 2016]
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Conception et animation

  • ANDRIANJAFIMASY Miora

    Doctorante en 3ème année au Laboratoire Vieillissement et Maladies Chroniques (INSERM, Université Versailles Saint Quentin).

  • MOMAL Raphaëlle

    Doctorante en 2ème année au laboratoire de Mathématiques et Informatique Appliquées MIA Paris (INRA, AgroParisTech).

  • OODALLY Ajmal

    Doctorant en 2ème année à l’Unité Mathématiques et Informatique Appliquées
    du Génome à l’Environnement MaiAGE (INRA).

  • RAMBLIÈRE Lison

    Doctorante en 1ère année au laboratoire Biomathématique, Pharmacoépidémiologique et Maladies Infectieuses B2PHI (INSERM, Université Versailles Saint Quentin, Institut Pasteur)

  • Responsable :

    GRANER Nicolas

    Directeur du Centre de Vulgarisation de la Connaissance CVC (Université Paris-Sud). Référent Bulles et mousses.

  • Responsable :

    MARTRENCHARD Séverine

    Chargée de recherche CNRS à l’Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay ISMO (Université Paris-Sud, CNRS). Membre de l’Equipe Vulgarisation du service Communication Médiation PAtrimoine Scientifiques COMPAS (UFR des sciences de l’Université Paris-Sud). Membre du Bureau MISS. Référente Bulles et mousses. Responsable de l’UE « Les Petits Ateliers de la MISS en chimie » – Intervenante de la Formation MISS pour les enseignants du 1er dégré.

  • Responsable :

    THOMINE Damien

    Maître de Conférences au Laboratoire de Mathématiques d’Orsay LMO (Université Paris-Sud, CNRS). Référent Bulles et mousse (partie mathématiques) & Mathématiques et Botanique.

Anciens doctorants MISS, cliquez ici.

Inscription

Si cet atelier vous intéresse, rendez-vous à la page « Participer » où vous trouverez toutes les informations utiles.

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