Mouillage et Évaporation de Gouttes sessiles: Analyse fine de la ligne de contact par techniques optiques avancées // Wetting and Evaporation of Sessile Drops: Detailed Analysis of the Contact Line Using Advanced Optical Techniques

Cette thèse vise à approfondir la compréhension des phénomènes de mouillage et d'évaporation à travers une analyse fine de la ligne de contact. Ces phénomènes, omniprésents dans la nature et l'industrie, sont tributaires d'une dynamique de la ligne de contact encore partiellement appréhendée et prédite. Le présent sujet de thèse propose de développer une approche expérimentale originale, basée sur le couplage simultané de plusieurs techniques optiques. L'objectif est de caractériser in situ, de façon précise et avec une grandes résolutions spatiale et temporelle, l'ensemble de la morphologie d'une goutte sessile mouillante, du film précurseur jusqu'à l'apex, ainsi que l'hydrodynamique internes à ses régions. Différentes dynamiques de ligne de contact seront alors explorées dans des expériences contrôlées (étalement, évaporation, glissement), sous diverses conditions physico-chimiques de surface et d'atmosphère. Ces investigations permettront de revisiter certaines expériences classiques et d'en explorer de nouvelles plus originales. Les résultats seront analysés en comparaison avec des modèles mathématiques avancés. À dominante expérimentale et interdisciplinaire (hydrodynamique, transferts, physico-chimie, matière molle et optique), cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet de recherche µMEGA, co-financé par l'Institut Carnot ISIFoR et la Communauté d'Agglomération Pau Béarn Pyrénées. Elle sera menée en collaboration avec le laboratoire TIPs de l'ULB, avec la possibilité de séjours de recherche co-encadrée par Pierre Colinet (DR FNRS).
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This thesis aims to deepen the understanding of wetting and evaporation phenomena through a detailed analysis of the contact line. These phenomena, ubiquitous in nature and industry, depend on the dynamics of the contact line, which is still only partially understood and predicted. The present thesis proposes to develop an original experimental approach based on the simultaneous coupling of several optical techniques. The goal is to characterize in situ, with high precision and high spatial and temporal resolution, the entire morphology of a sessile wetting drop, from the precursor film to the apex, and the hydrodynamics within these regions. Different contact line dynamics will be explored in controlled experiments (including spreading, evaporation, ...) under various surface physicochemical properties and atmospheric conditions. These investigations will allow revisiting some classic experiments and exploring new, more original ones. The results will be analyzed in comparison with advanced mathematical models. Predominantly experimental and interdisciplinary (hydrodynamics, transfer, physico-chemistry, soft matter, and optics), this thesis is part of the µMEGA research project, co-financed by the Carnot Institute ISIFoR and the Pau Béarn Pyrénées Urban Community. It will be carried out in collaboration with the TIPs laboratory at ULB, with the possibility of research stays co-supervised by Pierre Colinet (DR FNRS).
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Début de la thèse : 01/09/2026

Financement d'une collectivité locale ou territoriale

Université de Pau et des Pays de l'Adour

211 Sciences Exactes et leurs Applications

- Formation ingénieur(e)/master avec une composante physique et/ou mécanique, physico-chimique, optique, instrumentation - Connaissances ou expériences en mécanique des fluides, phénomènes de transport, phénomènes interfaciaux, et/ou traitement du signal et d'images appréciées - Motivé(e) par le travail expérimental - Attiré(e) par un environnement pluridisciplinaire - Bonne communication pour partager les informations et résultats entre différentes équipes
- Engineering/Master student with a major in physics, mechanical, physical-chemistry, instrumentation, or optics. - Knowledge or experience appreciated in fluid mechanics, transport phenomena, interfacial phenomena, and/or signal and image processing - Motivated by experimental work - Attracted by a multidisciplinary environment and technological innovation - Good communication skills to share information and results within different teams