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Découvrez les 9 lauréats et lauréates de CNRS Physique qui ont contribué au rayonnement et à l’avancée de la recherche en physique.
Anaïs GauthierChercheuse du CNRS à l'Institut de physique de Rennes (IPR)
Médaille de bronze du CNRS
Anaïs Gauthier, comprendre les effets capillaires dans des films de savon
Anaïs Gauthier explore un monde en apparence familier — bulles, gouttes, films de savon — mais dont la physique ne cesse de surprendre. Chargée de recherche au CNRS à l’Institut de physique de Rennes (IPR, CNRS / Université de Rennes), elle s’intéresse aux interfaces, là où fluides et particules interagissent et donnent naissance à des comportements inattendus. À la croisée de la mécanique des fluides et de la matière molle, elle cherche à comprendre comment les phénomènes à petite échelle déterminent les propriétés macroscopiques remarquables de ces systèmes.
Pour cela, elle développe des approches expérimentales originales, et conçoit des dispositifs permettant d’accéder à des propriétés des interfaces jusqu’’ici presque impossibles à mesurer. Ces travaux trouvent des applications dans de nombreux domaines, de l’agroalimentaire aux matériaux, en passant par le traitement des mousses dans l’industrie ou la compréhension des phénomènes à la surface des océans.
Anaïs Gauthier réalise sa thèse à l’ESPCI sur les surfaces hydrophobes. « J’ai découvert les gouttes et les bulles comme objets de recherche, et cela m’a tout de suite beaucoup plu », raconte-t-elle. Elle poursuit avec deux postdoctorats, dont l’un sur la maïzena, un fluide capable de se solidifier sous contrainte. « Nous avons mis en évidence une instabilité lors du durcissement et fait le lien avec ce qui se passait au niveau des particules », résume-t-elle. Relier les comportements à petite échelle et leurs conséquences macroscopiques devient son fil conducteur.
J’aime transmettre au grand public ma capacité d’émerveillement : montrer que derrière des objets très simples, comme une goutte ou une bulle, se cachent des phénomènes étonnants.
Arrivée en 2022 à l’Institut de physique de Rennes, Anaïs Gauthier suit ce fil en s’intéressant aux interfaces fluides en présence de particules. Elle choisit pour cela les films de savon. Le liquide y est confiné sur quelques micromètres, ce qui modifie profondément les écoulements. En introduisant une, puis plusieurs particules dans ces films très fins, elle observe des comportements inattendus. Les phénomènes capillaires, bien connus à la surface d’un bain, prennent ici une forme différente : les déformations de l’interface s’étendent sur de grandes distances et les particules interagissent à travers tout le film. Ce qui, associé à une faible friction, est à l’origine de dynamiques remarquables.
J’apprécie de travailler sur des objets visibles à l’œil nu, de réaliser des expériences à taille humaine où l’on peut voir les choses et faire tout de suite de la physique.
Pour explorer ces interactions, elle développe des dispositifs expérimentaux originaux. En utilisant des billes magnétiques manipulées par un champ extérieur, elle parvient à mesurer des forces capillaires extrêmement faibles entre deux particules. Elle utilise désormais ce dispositif pour mesurer la viscosité de surface sur un film de savon, une propriété des interfaces longtemps restée inaccessible.
Comprendre l’interaction entre des particules solides et des bulles est un enjeu majeur dans de nombreux domaines. L'ajout de particules est une méthode utilisée depuis longtemps pour stabiliser gouttes et mousses, en agroalimentaire, en cosmétique ou dans certains matériaux. Cette durabilité remarquable est souvent désirée, mais peut aussi poser problème, comme dans les boues d'épuration. Mieux comprendre les interactions à l’échelle des grains pourrait ainsi permettre d’optimiser ces usages et de mieux contrôler les mousses indésirables.