Défense de thèse

Soutenance de thèse de Jean Metzmacher


Infos

Dates
9 juin 2023
Lieu
Salle R30, Institut de Chimie, Bât. B6d
Quartier Agora - Allée du Six-Août
4000 Liège (Sart Tilman)
Horaires
15h00

Le vendredi 9 juin 2023, Jean Metzmacher présentera l'examen en vue de l’obtention du grade académique de Docteur en Sciences (Collège de doctorat en Physique) sous la direction de Nicolas Vandewalle.

Cette épreuve consistera en la défense publique d’une dissertation intitulée :

« Assembly and manipulation of floating components at liquid interfaces ».

 

Abstract

At the surface of a liquid, the excess energy of the molecules gives rise to surface tension. Manifestations of this phenomenon can be seen in our everyday lives. The spherical shape of drops and the ability of certain insects to walk on water are examples.

In this thesis, we use surface tension and the forces that arise from it to assemble and manipulate floating components. We first show that a floating object of controllable shape can modify its interactions with its neighbours. With such objects, we form a reconfigurable self-assembly that is able to switch reversibly from one structure to another. By modifying somewhat the geometry of the components, we improve this self-assembly by giving it the ability to perform a rotational movement. Then, we show that the surface of a liquid can be shaped in a given area to manipulate floating particles. We create actuators that can be combined to form capillary tweezers. With these tweezers, we manipulate floating particles, both solid and liquid, without direct contact. The results obtained in this work can be used to create functional structures and self-assembled robots. They also offer a new technique for manipulating floating particles of any kind.

Résumé

A la surface d'un liquide, l'excès d'énergie des molécules donne naissance à la tension de surface. Des manifestations de ce phénomène peuvent être observées dans notre vie quotidienne. La forme sphérique des gouttes et la capacité de certains insectes à marcher sur l'eau en sont des exemples.

Dans cette thèse, nous utilisons la tension de surface et les forces qui en découlent pour assembler et manipuler des composants flottants. Nous montrons d'abord qu'un objet flottant de forme contrôlable peut modifier ses interactions avec ses voisins. Avec ces objets, nous formons un auto-assemblage reconfigurable, capable de passer réversiblement d'une structure à une autre. En modifiant quelque peu la géométrie des composants, nous améliorons cet auto-assemblage en lui conférant la capacité d'effectuer un mouvement de rotation. Ensuite, nous montrons que la surface d'un liquide peut être déformée dans une zone donnée pour y manipuler des particules flottantes. Nous créons des actuateurs pouvant être combinés pour former des pinces capillaires. Avec ces pinces, nous manipulons sans contact direct des particules flottantes, aussi bien solides que liquides. Les résultats obtenus dans ce travail peuvent être utilisés pour créer des structures fonctionnelles et des robots auto-assemblés. Ils offrent aussi une nouvelle technique permettant de manipuler des particules flottantes quelque soit leur nature

 

Le Jury sera composé de :

M. A. SILHANEK (Président), MM. F. BRAU (ULB), G. LUMAY, E. OPSOMER (Secrétaire), Ch. RAUFASTE (Université Côte d’Azur), N. VANDEWALLE (Promoteur).

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