Rhéologie ultrasonore
En principe, les modules visco-élastiques de compression et de cisaillement d’un matériau peuvent être déduits de la mesure de la vitesse de propagation et de l’atténuation des ondes longitudinales et transverses. De telles mesures sont difficiles à réaliser dans les matériaux mous aux fréquences ultrasonores à cause et de la forte atténuation de ces ondes ainsi que des forts contrastes d’impédance entre les matériaux et les transducteurs piézoélectriques. Nous avons mis au point une technique de mesure du module de cisaillement visco-élastiques de niveau métrologique dans le domaine du Mégahertz sur des échantillons fins.
Caractérisation de liquides visco-élastiques – En collaboration avec Gauthier Lefebvre et Tony Valier-Brasier (Institut d’Alembert), nous avons déterminé le module de cisaillement d’un liquide viscoélastique, un couplant commercial (SWC-2 d’Olympus) utilisé pour assurer les contacts pour des mesures en cisaillement, et ainsi montré qu’il avait un module de cisaillement comparable à celui du plexiglas dans le domaine du Mégahertz, ce qui explique ses performances comme couplant !
G. Lefebvre, R. Wunenburger, T. Valier-Brasier, Ultrasonic rheology of visco-elastic materials using shear and longitudinal waves, Applied Physics Letters 112, 241906 (2018).
Caractérisation de polymères solides « durs » – En collaboration avec Simon Alverède (doctorant), Gauthier Lefebvre et Tony Valier-Brasier (Institut d’Alembert), nous avons montré que cette technique pouvait être appliquée à des solides durs. Ce défi a pu être relevé en rendant reproductibles les contacts aux interfaces.
A. Simon, G. Lefebvre, T. Valier-Brasier, R. Wunenburger, Viscoelastic shear modulus measurement of thin materials by interferometry at ultrasonic frequencies, Journal of the Acoustical Society of America 146, 3131 (2019).
Caractérisation de polymères solides « mous » – En collaboration avec Quentin Baudis (doctorant) et Tony Valier-Brasier (Institut d’Alembert), nous avons montré que cette technique pouvait être aussi appliquée à des solides mous et très atténuants. Ce défi a pu être relevé en employant des échantillons d’épaisseur sub-longueur d’onde dans la gamme du MHz.
Q. Baudis, R. Wunenburger, T. Valier-Brasier, Thorough ultrasonic rheology of soft, visco-elastic materials: example of crosslinked Polyurethane elastomer, Ultrasonics 137, 107166 (2024).