Fabrication et auto-assemblages capillaires de particules anisotropes

Abstract

Les auto-assemblages fonctionnels présentent un intérêt grandissant dans tous les domaines scientifiques. Ceux-ci permettent la formation de structures complexes à des échelles variées. Dans ce travail, nous avons conçu des assemblages millimétriques de particules ferromagnétiques. Deux méthodes de fabrication sont présentées et comparées. L'auto-assemblage par capillarité s'est révélé être un moyen efficace pour la création de dimère lorsqu'on applique un protocole expérimental précis. Les dynamiques d'assemblages de dimères plongés dans un champ magnétique oscillant ont été étudiées. Un phénomène de résonance a été mis en évidence lorsque les fréquences d'excitation sont de l'ordre de 5 Hz. Cette résonance permet la rotation d'un dimère, provoquant, dans certaines conditions, la nage de l'assemblage étudié.

Functional self-assemblies are of growing interest in all scientific fields. They allow the formation of complex structures at various scales. In this work, we have designed millimetric assemblies of ferromagnetic particles. Two fabrication methods are presented and compared. Capillary self-assembly has been shown to be an efficient means for dimer creation when a precise experimental protocol is applied. The dynamics of dimer assemblies immersed in an oscillating magnetic field have been studied. A resonance phenomenon has been demonstrated when the excitation frequencies are of the order of 5 Hz. This resonance allows the rotation of a dimer, causing, under certain conditions, the swimming of the studied assembly.