Dynamique de fracture d'un hydrogel thermoréversible de biopolymères

Nous avons etudie la dynamique de fracture d'hydrogels thermoreversibles de biopolymeres : les gels de gelatine. Nous avons montre, par des experiences de fracture en mode 1, quasi-stationnaire et dans un regime subsonique, que, contrairement a la fracture des gels chimiques et des elastomeres, la propagation de la fracture dans les gels de gelatine n'implique pas la scission des chaines : elles sont extraites entierement a travers le reseau en tete de fracture, la dissipation provenant simplement de leurs frottements dans le solvant. Nous avons pu produire un modele simple de type qui permet de rendre compte des ordres de grandeur mesures ainsi que de predire des lois d'echelle verifiees experimentalement. En parallele, nous avons etudie le facies des surfaces creees par la propagation de la fracture. Nous avons montre qu'il n'existe pas de lois d'echelle comme celles observees dans d'autres materiaux ductiles ou fragiles mais que la micro-rugosite presente une hauteur RMS croissante avec la vitesse de fracture, observation jamais rapportee auparavant. Nous avons mis en evidence une vitesse critique en-dessous de laquelle des defauts macroscopiques apparaissent, defauts precedemment observes par Gent et al. dans les elastomeres et decrit exhaustivement par Sekimoto et al. dans les gels de polyacrylamide. Nous avons pu expliquer la hauteur caracteristique de ces defauts en prenant en compte que ces materiaux tres deformables presentent le phenomene d'emoussage de la fracture ( ). Nous observons par ailleurs que ces defauts et la micro-rugosite presentent une anisotropie selon un angle independant de la vitesse de fracture et des caracteristiques du gel de gelatine.