Un imageur ultrasonore ultrarapide pour sonder la transition de déblocage dans une suspension granulaire dense

Des chercheurs de l’Institut Langevin sont parvenus à mesurer la vitesse de l’onde acoustique qui se propage à la surface d’une suspension granulaire lorsque cette dernière est soumise à un cisaillement oscillant (quelques centaines de Hertz) [1].

Lorsque l’amplitude de l’oscillation augmente, ils ont ainsi pu montrer que l’effet de lubrification acoustique entre grains (mis en avant dans un papier récemment publié dans la revue Scientific Report par la même équipe [2]) s’accompagnait d’une diminution de la vitesse de l’onde, et par conséquent du module de cisaillement de la suspension, signature de la transition d’un état solide vers un état liquide.

Cette étude est une jolie illustration du cercle vertueux de l’innovation entretenu au sein de l’Institut Langevin : de la physique fondamentale à la physique appliquée et réciproquement.

Pour visualiser l’onde de surface, les chercheurs ont en effet utilisé un imageur ultrasonore ultrarapide (l’Aixplorer) commercialisé par la Société Supersonic Imagine, société née en 2005 des travaux pionniers de Mathias Fink et de ses collaborateurs de l’Institut Langevin.

Références

[1] Drastic slowdown of the Rayleigh-like wave in unjammed granular suspensions
J. Brum, J. L. Gennisson, M. Fink, A. Tourin, X. Jia
Phys. Rev. E 99, 042902 (2019)

[2] Ultrasonic tracking of a sinking ball in a vibrated dense granular suspension
S. van den Wildenberg, X. Jia, J. Léopoldès and A. Tourin
Scientific Reports 9, 5460 (2019)

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