Se disperser malgré de repoussantes et dévorantes interfaces !

La dispersion de particules microscopiques dans un liquide est principalement gouvernée par le phénomène de diffusion. En présence d’un écoulement, ce phénomène peut être amplifié de plusieurs ordres de grandeur en raison du mouvement Brownien des particules transportées par le liquide en mouvement. Ce processus bien connu, appelé dispersion de Taylor, augmente la diffusivité des particules dans la direction de l'écoulement, c’est-à-dire la vitesse à laquelle elles diffusent dans cette direction. Cette diffusion « augmentée » est observée dans de nombreux systèmes biologiques où des fluides circulent en permanence, d’où l’intérêt que lui portent les scientifiques. Malgré cela, de nombreuses questions demeurent, en particulier sur le rôle joué par l’environnement.

Dans ce contexte, l’équipe INDYSOFT du laboratoire Gulliver (CNRS/ESPCI/PSL Université) travaillant au sein de l’Institut Pierre-Gilles de Gennes(CNRS/PSL Université/ESPCI/Inserm/Sorbonne université/Université de Paris), en collaboration avec le Laboratoire ondes et matière d'aquitaine (CNRS/Université de Bordeaux) (Univ. Bordeaux, Talence) met en évidence pour la première fois le rôle crucial, dans le processus de diffusion, joué par les surfaces du contenant dans lequel se déplace le liquide. Grâce à la microscopie à onde évanescente permettant d’observer une région de moins d’un micron au voisinage des parois, ils montrent que la répulsion électrostatique et la perte de particules au contact de ces parois réduisent drastiquement leur dispersion.

La dispersion de Taylor jouant un rôle très important dans quantité de processus biologiques et de nouvelles techniques d’analyse prometteuses, ces résultats, publiés dans la revue Physical Review Letters, vont permettre de mieux comprendre comment les propriétés de surface influencent le transport d’entités microscopiques en milieu confiné.