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Accueil du site > Production et diffusion scientifique > Séminaires > Archives > 2007 > BULLES de CAVITATION et SONOLUMINESCENCE EFFETS sur la NUCLEATION de CRISTAUX

Jeudi 29 mars 2007, Salle Balmer, 11h

BULLES de CAVITATION et SONOLUMINESCENCE EFFETS sur la NUCLEATION de CRISTAUX

Olivier LOUISNARD et Romain GROSSIER (en duo)

Laboratoire de Génie des Procédés des Solides Divisés UMR CNRS 2392 École des Mines d’Albi-Carmaux, Campus Jarlard - 81013 ALBI cedex 09

Les ultrasons de puissance engendrent la nucléation de bulles de gaz dans un liquide. Ces bulles oscillent de façon extrêmement violente et non-linéaire : une phase explosive lors de la détente est suivie d’une implosion très rapide à la fin de laquelle les conditions dans la bulle sont extrêmes : T 10000 K, p 1000 bar, accélération liquide 1012 g !. Ces conditions sont à l’origine dans les années 80 d’une chimie particulière, dite "sonochimie". Les effets mécaniques des ultrasons sont plus connus : désagglomération de cristaux, érosion, émulsification, nettoyage, et utilisés depuis les années 50.

Une autre caractéristique est leur luminescence à la fin de l’implosion : c’est la sonoluminescence, SL. Cet effet, observé pour la première fois dans les années 30, a été maintes fois reproduit dans des configurations multi-bulles : Multi-Bubble SonoLuminescence, MBSL. En 1991, Gaitan et Crum ont stabilisé une bulle unique de cavitation dans un résonateur acoustique et noté que la Single-Bubble SonoLuminescence, SBSL a des caractéristiques spectrales différentes de la MBSL. Nous résumerons l’histoire passionnante de cette singulière conversion d’énergie acoustique en énergie optique.

L’effet de la cavitation sur la nucléation de cristaux, objet de nos récents travaux, sera présenté. Les cinétiques de nucléation sont augmentées de 2 à 3 ordres de grandeur. Nous avons proposé une théorie basée sur la ségrégation des nuclei par les fortes accélérations engendrées par la bulle, qui tendrait à favoriser le processus d’agrégation. Une expérimentation de lévitation de bulle unique semblable à celles utilisées en sonoluminescence, couplée à de la fluorescence de quantum dots a été conçue dans le but de mettre en évidence ce phénomène de ségrégation.