Micro-écoulements de vésicules : déformation et mobilité

Microflows of vesicles: deformation and mobility

Résumé

Nous étudions expérimentalement l’écoulement de vésicules géantes dans des capillaires cylindriques. Les vésicules sont légèrement dégonflées et déformables, et les fluides interne et externe ont des viscosités voisines de celle de l’eau. Elles sont aspirées dans des capillaires en verre de diamètre voisin de la taille des vésicules et un débit constant est imposé. Des déformations significatives de la membrane se produisent, donnant aux vésicules un aspect qualitativement semblable aux formes observées pour les globules rouges dans la microcirculation ou dans les expériences d’écoulement de capsules ou les études numériques similaires (forme de balle ou de parachute). Nous présentons des mesures quantitatives de ces déformations, qui dépendent fortement du volume réduit, de la vitesse et du taux de confinement. La mobilité des vésicules (vitesse relative par rapport au fluide) est également mesurée et discutée.

Abstract

The flow of giant vesicles through cylindrical capillaries is experimentally investigated. Vesicles are deflated and deformable, and internal and external fluids have viscosities close to that of water. Significant deformations of membranes occur, resulting in vesicle shapes that are qualitatively similar to observed shapes for red blood cells in microcirculation of in experiments on capsule flow and corresponding numerical studies (bullet, parachute shapes). We present quantitative measurements of deformations, which strongly depend on reduced volume, velocity and confinement. Vesicle mobility (ratio of their velocity to the average velocity of the fluid) is also measured and discussed.