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Présentation du département GIMD

Le département GIMD étudie la génération d’interfaces dans les procédés, la modélisation multi-échelle et multi-physique des milieux dispersés (colloïdes, particules, cristaux, gouttes), et les systèmes membranaires. Les principaux domaines d’application sont la chimie, la santé, l’agro-alimentaire et l’environnement.

Objectifs généraux du département GIMD :

  • Les interactions physiques ou physico-chimiques mises en jeu aux interfaces solide-liquide, liquide-liquide et gaz-liquide dans les procédés en milieu dispersé ou membranaires, constituent le cœur des travaux menés dans GIMD : la génération et le comportement des interfaces sont étudiés en reliant les mécanismes à l’échelle microscopique aux propriétés macroscopiques du milieu et/ou du procédé.
  • Les activités de recherche du département GIMD sont orientées vers la génération et le contrôle d’interfaces : gaz/liquide, liquide/liquide ou plus fréquemment solide/liquide, et l’analyse des phénomènes ayant lieu sur ou au travers de celles-ci, ainsi que ceux qui tentent à les modifier. Ces interfaces sont rencontrées dans une grande variété de systèmes tels que les dispersions de particules, de cristaux, les émulsions ou les systèmes membranaires.
    Plusieurs types de procédés sont directement concernés par ces activités :
    • la cristallisation, le broyage, le dépôt chimique en phase vapeur ou par voie sol-gel, capables de produire des particules ou des matériaux, ainsi que
    • les opérations de séparation et de mise en forme de systèmes complexes comme la filtration membranaire, la séparation hydraulique ou l’élaboration de dépôts structurés et
    • les contacteurs et les séparateurs liquide-liquide ou liquide-solide.
      Les études sont conduites à différents niveaux d’échelle :
    • échelle locale : pour une meilleure compréhension des mécanismes élémentaires
    • échelle globale : pour optimiser les conditions d’un procédé ou rechercher de nouveaux modes de génération ou d’utilisation des interfaces.

Mots-clefs :

colloïdes, agrégats/Flocs, membranes, cristaux, émulsions, suspensions, génie des interfaces, matériaux, solides divisés, nanoparticules, nanomatériaux, suspensions, écoulements diphasiques, filtration, séparation, élaboration de dépôts structurés, broyage, CVD

Thèmes développés :

Les chercheurs et enseignants-chercheurs du thème Membranes étudient et développent des membranes et des procédés membranaires. Cette recherche va de la compréhension des phénomènes mis en jeu lors de l’élaboration de membranes ou lors de leur mise en œuvre jusqu’à l’optimisation et l’intégration dans un procédé ou un système.

Les sujets abordés dans ce thème ont pour dénominateur commun un couplage fort entre un comportement ou des propriétés macroscopiques et des interactions ayant lieu à des échelles micro- ou mésoscopiques. Les problèmes traités relèvent de domaines tels que la matière molle, les fluides complexes, les transitions de phase ou la solvatation.

L’objectif de ce thème est la compréhension des mécanismes responsables de l’organisation de la matière entrainant la formation, la modification ou la structuration des interfaces dans un procédé. Les approches développées visent à faire le lien entre l‘évolution à l’échelle locale de ces milieux et les propriétés macroscopiques des matériaux.

Ce thème est consacré à l’étude des propriétés de transport de milieux dispersés. Dans leur démarche, les chercheurs relèvent des défis provenant d’une ou plusieurs complexités : interactions hydrodynamiques, couplage multi-physique, inhomogénéité, confinement, multitude des échelles spatiales, forte concentration, ou instabilité du milieu dispersé.