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L'angle d?avalanche d'un tas de billes de verre dans un cylindre est modifié en présence deforces de cohésion. Nous nous sommes intéressés dans un premier temps à l'étude de l'évolution lente,ou «vieillissement», de l'angle d'avalanche avec l'âge du tas. Nous avons montré que l'augmentation logarithmiquedu coefficient de friction effectif entre les billes dépend de l'humidité de l'atmosphère, cequi peut être expliqué quantitativement par une augmentation progressive de la force d'adhésion due àla condensation de liquide entre les grains. Nous avons également mis en évidence d'autres paramètresinfluençant le vieillissement : usure, position du tas au repos ; et observé des effets de vieillissement enprésence d'éthanol. Nous avons étudié en détail la métastabilité et les effets de nucléation de la condensationcapillaire. Nous avons calculé l'énergie d'activation pour condenser un pont liquide entre deux surfacesparallèles parfaitement lisses. Cette énergie d'activation diverge quand la taille du confinement s'approchede la distance critique de nucléation. Ainsi, l'énergie d?activation est très souvent très supérieure à l'énergied'agitation thermique. Nous avons ensuite montré qu'il est possible de faire un modèle de condensationcapillaire thermiquement activé entre les rugosités des billes qui rend compte de la dépendance temporelledu vieillissement observé avec les billes de verre. Enfin, nous avons construit un appareil à forces de surfacequi permet d'étudier les interactions statiques et dynamiques entre les surfaces à l'échelle du rayon de Kelvin,c'est à dire à l'échelle du nanomètre. Après avoir décrit le principe et les performances de cet appareil,nous exposons des premiers résultats concernant la nanorhéologie de fluides simples en milieu confiné ainsique des mesures de la dépendance de la force d'adhésion entre des surfaces de verre par rapport à la forcenormale et au temps de contact. |
