Dans le cadre d’une collaboration au sein de l’axe MIPOCO de Fermat, nous avons mené une étude expérimentale de filtration d’une suspension colloïdale à l’aide de dispositifs microfluidiques. La compréhension des phénomènes de colmatage d’un milieu poreux est essentielle à l’amélioration de l’efficacité des membranes utilisées par exemple lors de la filtration d’eaux usées. L’écoulement d’une suspension de colloïdes de 1µm de diamètre à travers des pores modèles a permis la formation de bouchons observables en microscopie. Une analyse de la structure globale de la couche visible du bouchon n’a pas permis de mettre en évidence des différences notables lorsque le forçage hydrodynamique ou la répulsion inter-particules évoluent. En revanche, une étude locale, basée sur l’utilisation d’ondelettes, montre une certaine hétérogénéité : au fur et à mesure que l’on s’éloigne du pore, le bouchon devient de moins en moins poreux, et de plus en plus organisé dans sa microstructure. Cet effet est amplifié avec les forces de répulsion. Une interprétation à l’aide d’un diagramme de phase a permis de comprendre la compétition entre forçage hydrodynamique et forces répulsives, qui détermine la microstructure d’un bouchon de colloïdes.
Références
