Une expérience en apesanteur a été réalisée par une équipe scientifique de l’Université Aristote de Thessalonique. Au-dessus de l’Atlantique et au départ de Bordeaux, France, un avion spécialement configuré (Airbus A310) qui a effectué 93 montées et descentes abruptes consécutives suivant une trajectoire en forme de parabole a été confié au groupe Dynamique des Systèmes Multiphases du Département Chimie de l’AUTH, sous la direction du groupe du professeur de chimie Theodoris Carapaccio, la possibilité de vérifier dans des conditions d’apesanteur (comme dans l’espace) l’exactitude de ce qu’il a étudié et conçu dans le laboratoire universitaire.

Le test « low-g emulsions » s’est déroulé avec succès le 27 octobre. Elle a été réalisée dans le cadre de la campagne Vols Paraboliques de l’Agence Spatiale Européenne et concernait l’étude des phénomènes déterminant la stabilité des émulsions largement utilisées dans une large gamme d’applications (insecticides, polish, lubrifiants, peintures, vernis mais aussi dans l’alimentaire, les médicaments , pesticides).

L’expérience était purement grecque, à la fois en termes de conception et de construction de l’appareil expérimental et de l’équipe scientifique qui a fait fonctionner l’appareil lors des vols à l’intérieur et à l’extérieur de l’avion. L’expérience a été réalisée dans le cadre de la participation de l’équipe AUTH à un très grand programme de recherche pour l’étude des émulsions (SMD-PASTA) de l’Agence Spatiale Européenne, qui tourne depuis des mois sur la Station Spatiale Internationale en orbite autour de la terre. avec la participation d’équipes d’universités et d’instituts de recherche des États-Unis, d’Allemagne, de France, d’Italie et du Japon.

« L’expérience de l’équipe AUTH avec un séjour de 5 heures en apesanteur »

L’équipe AUTH est considérée comme l’une des plus expérimentées d’Europe et a effectué un total de neuf missions de vol parabolique de l’Agence spatiale européenne avec un temps total de plus de 5 heures en apesanteur. Dans cette campagne de vol parabolique, l’équipe de vol AUTH était composée de M. Karapantsiou et des opérateurs de vol Dr. Sotiris Eugenides (Chimiste) et Angeliki Chondrou (Doctorant, AUTH) et de l’équipe de soutien au sol, M. Margaritis Kostoglou (Professeur, Département de Chimie, AUTH) et M. Triantafyllos Tsilipiras (Technicien, AUTH).

« La Mission hellénique envoie un message fort à la communauté scientifique – et pas seulement – à l’intérieur et au-delà des frontières, avec son implication dans un programme de recherche de pointe : que la Grèce a le potentiel scientifique spécialisé approprié pour mener des expériences sophistiquées et atteindre des objectifs de haut niveau. résultats – travail académique de qualité. Mais en même temps, cela envoie aussi le message à nos jeunes que la Grèce n’a pas perdu sa capacité à être un lieu d’opportunités, et cela a un symbolisme fort pour arrêter la vague de fuite du capital scientifique qui a secoué notre pays ces dernières années. expérimenté », a-t-il déclaré à l’APE-MPE M. Karapantsios.

Il a décrit la sensation d’apesanteur éprouvée lors des vols paraboliques et a expliqué que l’élément d’hyperintensité domine à la fois pendant et après le vol. Tous les groupes participant à ces expériences reçoivent une formation spéciale, ainsi que des médicaments préventifs contre les effets secondaires que le changement soudain des conditions gravitationnelles peut avoir sur le corps humain.

« Les équipes participantes sont sélectionnées par l’Agence spatiale européenne après une évaluation basée sur des critères scientifiques stricts, tandis que les spécifications techniques et le fonctionnement sûr de chaque expérience sont vérifiés par du personnel spécialisé qui visite les équipes dans leurs laboratoires lors de leur préparation », a noté M. Karapantsios. .

Le but de chaque expérience participant à des vols paraboliques est d’utiliser les 25 secondes d’apesanteur dans chacun des 93 vols paraboliques effectués au cours des vols de 3 jours pour étudier le phénomène naturel d’intérêt. Et si la personne moyenne se demandera ce que quelqu’un peut observer dans ces intervalles de 25 secondes, M. Karapantsios assure que le temps est plus que suffisant pour étudier les phénomènes liés à l’interaction des gouttes et des bulles en dispersion, et l’équipe a également obtenu des informations précieuses. pour leur projet de recherche sur cette mission.

Environ 10 équipes scientifiques sont impliquées dans chaque campagne de vol parabolique, et chaque campagne consiste en sept jours de tests finaux des expériences, suivis de trois jours de vol. La précédente participation de l’équipe AUTH à une mission de vol parabolique a eu lieu en mai 2017, la prochaine participation est prévue pour octobre 2023.

« L’importance de l’expérience »

Concernant l’importance de l’expérience de l’équipe AUTH, M. Karapantsios a souligné qu’« en principe, elle réside dans l’importance scientifique des résultats recueillis dans des conditions de microgravité. En particulier, les résultats des tests ont montré les mécanismes par lesquels des émulsions d’une stabilité particulière peuvent être produites même avec de petites quantités de substances chimiques (tensioactifs), à condition que les conditions d’émulsification appropriées soient sélectionnées.

Les tests dans la configuration de test AUTH concernaient l’étude du comportement dynamique de gouttelettes liquides organiques (phase huileuse) dans une phase aqueuse continue. L’émulsion est définie comme la dispersion de gouttelettes d’un liquide dans un autre liquide, les deux liquides ne se mélangeant pas.

Dans des conditions de gravité terrestre, la flottabilité due à la différence de densité des deux liquides des émulsions conduit à une séparation rapide en deux couches distinctes, l’une d’huile et l’autre d’eau, rendant impossible l’étude du mouvement et de l’interaction des gouttes. A l’inverse, en apesanteur, les effets gravitationnels sont éliminés. Cela permet d’étudier le comportement dynamique des gouttelettes et leurs interactions (coalescence et agrégation des gouttelettes), ce qui contribue à une meilleure compréhension des mécanismes de déstabilisation des émulsions et conduira à de nouvelles données qui permettront d’améliorer la qualité des produits industriels sous forme d’émulsion.

Dans les expériences APTH, l’un des trois paramètres est modifié à la fois : 1) la concentration d’émulsifiant (tensioactif), 2) le rapport de phase huile-eau et 3) la fréquence et la durée du mouvement du piston qui provoque l’émulsification. Tout cela affecte la distribution granulométrique des gouttelettes d’huile des émulsions produites et par conséquent leur stabilité.

Trois techniques de diagnostic ont été utilisées dans les expériences : une caméra vidéo à grande vitesse capable d’enregistrer en quelques millisecondes les collisions de gouttes voisines, une caméra fixe haute résolution capable de prendre automatiquement des photos à des intervalles de temps prescrits, une spectroscopie d’impédance électrique dispositif de suivi de l’évolution temporelle de la fraction volumique de la phase dispersée (gouttelettes de la phase huileuse).

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