Simulation numérique de l'hydrodynamique d'interfaces liquide-liquide contrôlées par laser

Abstract

Le contrôle de la déformation sans contact des interfaces liquides à l'échelle micro-métrique est un enjeu majeur pour toute une série d'applications en micro-fluidique. Une technique originale récemment développée au Laboratoire CPMOH (Bordeaux), consiste à employer la pression de radiation d'une onde laser continue, pour déformer des interfaces liquides à l'échelle du micron. Cela conduit pour de faibles intensité, à des formes en cloche indépendantes du sens de propagation du faisceau puis pour des intensités plus élevées, à des formes surprenantes de tétines quand le faisceau se propage du milieu le plus réfringeant vers le moins réfringeant, ou de jet de micro-gouttes pour une direction de propagation inverse. Afin de mieux comprendre la physique de ces écoulements et en maîtriser les applications, nous avons developpé un outil numérique basé sur la méthode des élements de frontière couplant à la fois l'hydrodynamique et l'électromagnétisme. Les résultats numériques obtenus avec cette méthode sont comparés aux résultats expérimentaux en régime de déformation linéaire et non-linéaire et ceci pour les deux sens de propagation.