Système breveté de mesure de la rhéologie et de la viscoélasticité des interfaces air-liquide et liquide-liquide.
Les rhéomètres sont généralement utilisés pour mesurer les propriétés générales ou tridimensionnelles des matériaux. Toutefois, de nombreux matériaux, comme les produits pharmaceutiques ou agroalimentaires, les produits d’hygiène et les revêtements, possèdent une interface bidimensionnelle liquide-liquide ou gaz-liquide dotée de propriétés rhéologiques distinctes. L’étude des caractéristiques de ces interfaces bidimensionnelles peut alors révéler des informations cruciales sur la dynamique interfaciale et la contribution de la structure aux propriétés du matériau. Le système breveté d’anneau à double paroi (DWR, pour Double Wall Ring), destiné au rhéomètre ARES-G2, permet de recueillir des informations quantitatives de viscosité interfaciale et de caractérisation viscoélastique sur une large plage de mesures.
Technologie :
L’accessoire interfacial pour l’ARES-G2 se compose d’un anneau de mesure Platine-Iridium breveté, couplé à une cuve en Delrin spécialement conçue. Ce matériau a été sélectionné pour ses propriétés inertes et sa facilité de nettoyage. La géométrie à double paroi de la cuve offre des plans de cisaillement interfacial bien définis sur les deux côtés de la surface, afin d’offrir une meilleure sensibilité à la réponse viscoélastique monocouche au niveau des interfaces liquide-air ou liquide-gaz.
L’interface étant « accrochée » à la section en losange de l’anneau, le DWR permet d’obtenir des mesures viscoélastiques réellement quantitatives. Cet anneau breveté (brevet n°7,926,326) d’un diamètre de 60 mm est conçu pour garantir une sensibilité et une simplicité d’utilisation optimales. La géométrie d’anneau à double paroi facilite les mesures de viscosités de surface très basses, de l’ordre de 10-5 Pa.s.m, sans devoir effectuer de complexes corrections de sous-phase. Il est en outre possible de procéder à des mesures d’oscillation sur la plage de fréquences la plus étendue de tout système interfacial, grâce au design moteur et transducteur séparés (SMT, pour Separate Motor and Transducer) exclusif de l’ARES-G2, qui élimine les artefacts dus à l’inertie de l’instrument.
Propriétés interfaciales du SPAN 65 dans une interface eau-dodécane
Le SPAN 65 est un tensioactif complexe à l’architecture non linéaire, qui se sépare sélectivement à l’interface entre l’eau et le dodécane, en formant une monocouche viscoélastique. Les illustrations montrent les propriétés interfaciales de cette monocouche, telles que caractérisées par l’ARES-G2 avec le système DWR. L’illustration de gauche présente l’évolution de la formation de l’interface en 70 minutes. Il est à noter l’augmentation régulière du module de stockage au cours de cette période. Le caractère viscoélastique de l’assemblage interfacial est quantifié dans les données de balayage de fréquence, à droite. La présence d’un point de croisement de module distinct à 0,2 rad/s et un caractère élastique dominant aux fréquences les plus élevées démontrent une structure interfaciale forte. La qualité des données démontre clairement les avantages inégalés des mesures à haute sensibilité et sans inertie de l’ARES-G2 pour la caractérisation viscoélastique d’interfaces faiblement structurées, à des fréquences allant jusqu’à 100 rad/s.
- Description
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Les rhéomètres sont généralement utilisés pour mesurer les propriétés générales ou tridimensionnelles des matériaux. Toutefois, de nombreux matériaux, comme les produits pharmaceutiques ou agroalimentaires, les produits d’hygiène et les revêtements, possèdent une interface bidimensionnelle liquide-liquide ou gaz-liquide dotée de propriétés rhéologiques distinctes. L’étude des caractéristiques de ces interfaces bidimensionnelles peut alors révéler des informations cruciales sur la dynamique interfaciale et la contribution de la structure aux propriétés du matériau. Le système breveté d’anneau à double paroi (DWR, pour Double Wall Ring), destiné au rhéomètre ARES-G2, permet de recueillir des informations quantitatives de viscosité interfaciale et de caractérisation viscoélastique sur une large plage de mesures.
- Technologie
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Technologie :
L’accessoire interfacial pour l’ARES-G2 se compose d’un anneau de mesure Platine-Iridium breveté, couplé à une cuve en Delrin spécialement conçue. Ce matériau a été sélectionné pour ses propriétés inertes et sa facilité de nettoyage. La géométrie à double paroi de la cuve offre des plans de cisaillement interfacial bien définis sur les deux côtés de la surface, afin d’offrir une meilleure sensibilité à la réponse viscoélastique monocouche au niveau des interfaces liquide-air ou liquide-gaz.
L’interface étant « accrochée » à la section en losange de l’anneau, le DWR permet d’obtenir des mesures viscoélastiques réellement quantitatives. Cet anneau breveté (brevet n°7,926,326) d’un diamètre de 60 mm est conçu pour garantir une sensibilité et une simplicité d’utilisation optimales. La géométrie d’anneau à double paroi facilite les mesures de viscosités de surface très basses, de l’ordre de 10-5 Pa.s.m, sans devoir effectuer de complexes corrections de sous-phase. Il est en outre possible de procéder à des mesures d’oscillation sur la plage de fréquences la plus étendue de tout système interfacial, grâce au design moteur et transducteur séparés (SMT, pour Separate Motor and Transducer) exclusif de l’ARES-G2, qui élimine les artefacts dus à l’inertie de l’instrument.
- Applications
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Propriétés interfaciales du SPAN 65 dans une interface eau-dodécane
Le SPAN 65 est un tensioactif complexe à l’architecture non linéaire, qui se sépare sélectivement à l’interface entre l’eau et le dodécane, en formant une monocouche viscoélastique. Les illustrations montrent les propriétés interfaciales de cette monocouche, telles que caractérisées par l’ARES-G2 avec le système DWR. L’illustration de gauche présente l’évolution de la formation de l’interface en 70 minutes. Il est à noter l’augmentation régulière du module de stockage au cours de cette période. Le caractère viscoélastique de l’assemblage interfacial est quantifié dans les données de balayage de fréquence, à droite. La présence d’un point de croisement de module distinct à 0,2 rad/s et un caractère élastique dominant aux fréquences les plus élevées démontrent une structure interfaciale forte. La qualité des données démontre clairement les avantages inégalés des mesures à haute sensibilité et sans inertie de l’ARES-G2 pour la caractérisation viscoélastique d’interfaces faiblement structurées, à des fréquences allant jusqu’à 100 rad/s.
