simulation numérique multiphasique de l'injection d'un fluide à rhéologie complexe durcissant dans un écoulement afin d'en modifier la topologie

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Notre programme de recherche s’articule en cinq étapes. La première (i) vise la modélisation numérique des hydrogels, l’implémentation de la loi de viscoélasticité et la validation de la rhéologie par la simulation d’expérimentation connues. La seconde (ii) concerne le développement du cadre numérique de la simulation multiphasique hydrogel-sang. Plusieurs défis seront relevés comme l’optimisation du maillage hexaédrique dynamique pour le suivi de l'interface mais aussi l’aspect multi-échelle de la simulation. On cherchera ensuite (iii) à valider le champ d’écoulement multiphasique par l’utilisation d’un montage expérimental modulaire doté d’un dispositif optique de suivi des particules (PIV-3D). L’étape quatre (iv) s’intéressera au développement de méthodes d’injection contrôlées, à l’ingénierie de l’injecteur et à son impact sur le processus d’injection. La dernière étape (v) est un objectif à long terme qui vise à ouvrir le champ de recherche vers des applications potentielles en thérapie cellulaire en modélisant les équations qui régissent les interactions entre l’hydrogel et son environnement biologique. En effet, en se dégradant, l’hydrogel va offrir une matrice de support à la prolifération de cellules biologiques, croissance qui peut être favorisée par l’ajout de composés actifs dans sa composition initiale.