Brevet FR3155585A1 — publié le 20250523

Un capteur de mesure des propriétés visco-élastiques d’une matière comporte un support (10) rigide et une membrane (11) fixée sur le support (10), la matière étant destinée à venir en contact sur une face externe (111) de la membrane (11). Le capteur comporte en outre un ensemble actif (12) comportant au moins un élément piézoélectrique collé sur une face interne de la membrane (11), l’ensemble actif (12) étant configuré pour générer l’oscillation de la membrane (11) selon un mode de résonance supérieur ou égal au deuxième mode de résonance de la membrane (11). Procédé de mesure des propriétés visco-élastiques d’une matière et procédé de suivi de la coagulation du lait utilisant un tel capteur. Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Capteur et procédé de suivi de l’évolution des propriétés visco-élastiques d’une matière. L’invention concerne un capteur dédié au suivi de l’évolution des caractéristiques visco-élastiques d’une matière. Elle concerne également un procédé de suivi de l’évolution des propriétés visco-élastiques d’une matière, notamment du lait en phase de coagulation. Technique antérieure Parmi les étapes clés de la fabrication du fromage, la coagulation du lait intéresse plus particulièrement les professionnels. Cette étape consiste à transformer le lait en un gel, le lait caillé, grâce à l’action d’un agent coagulant. Cette étape de coagulation demande une attention particulière. En effet, le fromager doit faire une multitude d’observations à intervalles courts et réguliers pour arriver à détecter le changement d’état du lait et l’évolution de la fermeté du gel ainsi formé. Cette transition va avoir un impact sur l’ensemble des étapes qui vont suivre, comme la découpe du gel, l’égouttage, l’acidification ou encore l’affinage et finalement sur la qualité du produit fini. Par conséquent lors de l’étape de coagulation du lait le fromager doit détecter certains paramètres qui sont indispensables telles que : la mesure du temps de prise lors de la transformation du lait en gel, la mesure d’une valeur optimale de fermeté du gel correspondant au moment de la découpe de ce gel, cet optimum étant fonction du type de technologie fromagère. La caractérisation du lait lors de sa transformation joue ainsi un rôle clé. Il est donc nécessaire de proposer une instrumentation intégrant un capteur adapté aux conditions de production. Différentes méthodes existent pour mesurer simultanément la durée de coagulation et les propriétés du gel. Une technique couramment utilisée dans le domaine des produits laitiers est mise en œuvre par un appareil qui s’appelle « Formagraph ». Cet appareil conçu au début des années 1980 met en mouvement un récipient contenant le produit en cours de coagulation et mesure la transmission de ce mouvement à une tige qui est suspendue dans le liquide. Plus le produit devient visqueux et sous forme de gel, plus le mouvement est transmis à la tige. Le document FR 2 991 771 A1 reprend cette technique en perfectionnant la manière de mesurer le mouvement sur la tige. Cette méthode de mesure n’est pas satisfaisante dans la mesure où il est nécessaire de prélever des échantillons du lait et la coagulation se produit dans un volume séparé de celui où le fromage se forme, avec donc potentiellement des variations des conditions ambiantes. Les conditions de coagulation ne sont donc pas identiques, notamment la température peut être distincte de telle sorte que la coagulation de l’échantillon ne représente pas nécessairement la coagulation du lait dans la cuve. Les mêmes défauts se retrouvent avec l’appareil décrit par le document US 9,494,475 B1. Le document « PZN-PT based smart probe for high temperature fluid viscosity measurements » publié par Chen Zhang et al en 2016 aux éditions Elsevier, Measurement 94 (2016) 753–758, montre une technique de mesure avec un plongeur, lequel est mis en oscillation. Une cellule piézoélectrique est collée sur le plongeur avec de la résine époxy. Le plongeur permet d’accéder aux propriétés de viscosité du liquide dans lequel l’extrémité du plongeur est placée. La disposition physique du plongeur ne permet pas de placer le capteur dans une position intéressante pour le suivi en temps réel de la coagulation du lait. Exposé de l’invention L’invention vise à fournir un capteur et un procédé de suivi de l’évolution des propriétés visco-élastiques d’une matière in-situ. Avec ces objectifs en vue, l’invention a pour objet un capteur de mesure des propriétés visco-élastiques d’une matière comportant un support rigide et une membrane fixée sur le support, la matière étant destinée à venir en contact sur une face externe de la membrane, le capteur étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre un ensemble actif comportant au moins un élément piézoélectrique collé sur une face interne de la membrane, l’ensemble actif étant configuré pour générer l’oscillation de la membrane selon un mode de résonance supérieur ou égal au deuxième mode de résonance de la membrane. En prévoyant un capteur présentant une membrane qui peut être en contact avec la matière à mesurer, on peut placer le capteur directement au contact de la matière. On peut suivre donc en direct l’évolution de la matière dans son contenant sans avoir à prélever d’échantillon. Le premier mode de résonance d’une membrane, ou mode fondamental, est un mode dans lequel, lorsqu’on regarde une section de part en part de la membrane, on observe la formation d’un seul maximum de déplacement entre les deux points d’ancrage de la membrane sur le support. Le deuxième mode de résonance se caractérise par la présence simultanée de deux maximas de déplacement sur la membrane. L’utilisation d’un mode de résonance supérieur ou égal au deuxième mode de résonance de la membrane permet une interaction de la membrane et de la matière avec des mouvements de moindre amplitude qu’avec le premier mode de résonance. Les inventeurs ont constaté qu’avec un tel mode de résonance, l’amortissement du mouvement était moindre alors qu’avec le premier mode de résonance, l’amortissement était tel que les mesures devenaient difficiles, voire non significatives. Les inventeurs ont également constaté que les caractéristiques du mode de résonance évoluaient en fonction des propriétés de la matière. La connaissance des caractéristiques du mode de résonance permet ainsi d’accéder aux propriétés de la matière. Selon une disposition constructive, la membrane a la forme d’un disque encastré par sa périphérie sur le support. Cette forme est simple à réaliser et a montré de bons résultats. Elle permet également d’obtenir un capteur étanche et de bonne résistance. Selon une disposition constructive, l’ensemble actif ne couvre que partiellement la face interne de la membrane. L’ajout d’éléments piézoélectriques à la surface de la membrane rigidifie celle-ci. En minimisant la surface occupée par les éléments piézoélectriques, on minimise également l’augmentation de la rigidité de la membrane, ce qui permet d’être plus en accord avec les fréquences utilisables pour caractériser la matière. Selon un mode de réalisation, la membrane a un centre et l’ensemble actif est décentré sur ladite face interne. En ayant un ensemble actif décentré par rapport au centre de la membrane, on privilégie l’apparition d’un mode de fonctionnement supérieur au mode fondamental de résonance. On augmente ainsi la sensibilité du capteur. Selon un mode de réalisation, l’élément actif est agencé pour générer des oscillations différentielles de la membrane. On entend par le fait de générer des oscillations différentielles le fait de déplacer la membrane dans un sens à un endroit et dans un sens opposé à un autre endroit. La génération d’oscillations différentielles sollicite directement la membrane dans un mode de résonance particulier. Selon un perfectionnement, la face externe a une mouillabilité caractérisée par un angle de contact d’une goutte d’eau distillée de 1 μL inférieur à 20°, de préférence inférieur à 10°. On a constaté que lorsque la face externe avait une faible mouillabilité, les mesures pouvaient être, dans certaines conditions, erronées. Les inventeurs estiment que ceci est peut-être dû à un mauvais couplage entre le fluide et la membrane. En travaillant la surface pour améliorer la mouillabilité, ils ont constaté que ces effets ne se produisaient plus. Selon une disposition constructive, la face externe de la membrane comporte un revêtement ou un traitement d’amélioration de la mouillabilité. Selon un mode de réalisation, le revêtement est choisi parmi un revêtement de polymères, un dépôt d’oxyde de silicium ou une résine époxyde incorporant ou non des nanoparticules d’oxydes de titane. Un revêtement avec de l’oxyde de silicium est par exemple obtenu à partir d’un précurseur, l’orthosilicate de tétraéthyle. Selon un mode de réalisation, la face externe est polie. On diminue ainsi la rugosité de la surface, ce qui améliore la mouillabilité. On obtient par exemple une rugosité inférieure à 20 nanomètres. Selon un mode de réalisation, le capteur est destiné à l’utilisation pour le suivi de la coagulation de lait. Le capteur peut être de dimensions adaptées à cette mesure et aux contraintes d’environnement, notamment d’hygiène. Il peut intervenir dans la fabrication de produits laitiers de tout type. Selon un mode de réalisation, le capteur est destiné à l’utilisation pour le contrôle de la fabrication de fromage. Le capteur peut en effet intervenir dans le suivi de la fabrication et dans les prises de décisions concernant notamment le moment de mise en œuvre de certaines opérations. L’invention a aussi pour objet un procédé de mesure des propriétés visco-élastiques d’une matière, caractérisé en ce qu’on utilise un capteur tel que décrit précédemment, on place la matière en contact avec la face externe de la membrane et on mesure les caractéristiques électriques de l’élément piézoélectrique quand il est alimenté à une fréquence propre à induire pour la membrane un mode de résonance supérieur ou égal au deuxième mode. Les mesures sur l’élément piézoélectrique sont affectées par le comportement de la membrane qui est lui-même affecté par la présence et les propriétés de la matière en contact avec la membrane. On peut donc remonter aux propriétés de la matière en fonction des mesures électriques aux bornes de l’élément piézoélectrique. L’invention a aussi pour objet un procédé de suivi de la coagulation du lait, selon lequel on mesure l’impédance de l’ensemble actif à différentes fréquences, on détermine au moins l’un des paramètres parmi la phase maximum φ max(t) de l’impédance ou de l’admittance, le module maximum Z max(t) de l’impédance ou de l’admittance, un décalage de la fréquence d'anti-résonance ΔFa ou de résonance ΔFr et la pseudofréquence de résonance pour la phase Fφmax(t), et on détermine que le lait est suffisamment caillé lorsque le ou les paramètres surveillés ont évolué d’une valeur prédéterminée ou dans un rapport prédéterminé. Lorsqu’on applique une tension à une fréquence prédéterminée aux bornes de l’ensemble actif, on observe un courant électrique présentant une intensité et une phase en rapport avec la tension fournie. Ce rapport s’appelle l’impédance qui se décompose en une phase φ et un module Z. On peut également travailler avec l’admittance qui est le rapport inverse de l’impédance. En faisant évoluer la fréquence à proximité de la fréquence correspondant à un mode de résonance, on constate que la phase et le module évoluent également. On peut ainsi déterminer un maximum pour la phase ainsi que pour le module. La fréquence à laquelle on observe le maximum pour la phase ou pour le module évolue également en fonction des propriétés du lait en phase de coagulation. On nomme fréquence de résonance Fr la fréquence à laquelle le minimum du module est atteint. On nomme fréquence d’anti-résonance Fa la fréquence à laquelle le maximum du module est atteint. Le décalage de la fréquence d'anti-résonance ΔFa est la différence entre la fréquence d’anti-résonance entre le moment initial et le moment où on fait la mesure. De même, le décalage de la fréquence de résonance ΔFr est la différence entre la fréquence de résonance entre le moment initial et le moment où on fait la mesure. La pseudofréquence de résonance pour la phase Fφmax(t) est la fréquence à laquelle on observe le maximum pour la phase à un instant donné. On pourra déterminer différents critères pour considérer que le lait est suffisamment caillé, par exemple sur la pseudofréquence de résonance pour la phase de manière absolue, ou en décalage par rapport au début de la phase de caillage, ou encore en valeur relative toujours par rapport au début de la phase de caillage. Les critères peuvent être aussi une variation relative ou absolue sur le module maximum, ou sur la variation relative ou absolue de phase pour ce maximum. Les critères doivent être adaptés au type de fromage qui est en cours de fabrication. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise et d’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : la FIG. 1 est une vue d’une cuve de fabrication de fromage dans laquelle un capteur selon l’invention est monté ; la FIG. 2 est une vue en coupe du capteur de la FIG. 1 ; la FIG. 3 est une vue de dessus d’une membrane du capteur de la FIG. 2 selon différentes versions ; la FIG. 4 est une vue de la membrane en représentant différents modes de vibration ; la FIG. 5 est une courbe représentant l’évolution du module de l’impédance du capteur en fonction de la fréquence ; la FIG. 6 est une courbe représentant l’évolution de la phase de l’impédance du capteur en fonction de la fréquence ; la FIG. 7 est une vue montrant l’évoluant d’un paramètre mesuré par le capteur en fonction du temps lors de la coagulation du lait. Description détaillée Un capteur de mesure de propriété viscoélastique selon l’invention peut être mis en œuvre lors de la fabrication de fromage, en particulier lors de l’étape de coagulation du lait et lors de l’évolution de la fermeté du gel. La FIG. 1 montre un exemple d’une cuve 2 dans laquelle le lait est déversé à une température contrôlée, et du coagulant est ajoutée pour déclencher l’étape de coagulation. La cuve 2 est équipée d’un capteur 1 selon l’invention en étant disposé dans la cuve 2. Comme le montre en détail la FIG. 2 , le capteur 1 de mesure des propriétés visco-élastiques comporte un support 10 rigide de forme annulaire et une membrane 11 en forme de disque fixée sur le support 10. Le support 10 et la membrane 11 sont en acier inoxydable. Le support 10 comporte une feuillure 100 au niveau du raccord entre une face de bout 101 et un perçage 102 interne. La membrane 11 se loge dans cette feuillure 100 de telle sorte qu’elle comporte une face externe 111 sensiblement alignée avec la face de bout 101. Pour la fabrication du capteur 1, on procède à une soudure continue entre la périphérie de la membrane 11 et le support 10 de telle sorte que la membrane 11 est encastrée de manière étanche sur le support 10. La face externe 111 de la membrane 11 reçoit un traitement de surface de manière à améliorer sa mouillabilité. Un ensemble actif 12 est également fixé sur la face interne de la membrane 11 à l’opposé de la face externe 111. Dans l’exemple qui est montré l’ensemble actif ne comprend qu’un élément piézoélectrique 12 sous forme d’une pastille d’un diamètre inférieur au rayon de la membrane 11. Cette pastille 12 a sensiblement la même épaisseur que la membrane 11 et est fixée sur la membrane 11 par l’intermédiaire d’une colle de type époxyde de manière décentrée. La cavité derrière la membrane 11 peut recevoir des éléments électroniques 13 nécessaires à la connexion et à l’alimentation de l’élément piézoélectrique. Un câble, non représenté, avec des conducteurs électriques traverse le support 10 de manière radiale, les conducteurs électriques étant connectés aux éléments électroniques. La cavité est fermée par une paroi de fond 14 à l’opposé de la membrane 11 et elle aussi soudée de manière étanche par sa périphérie. L’ensemble actif 12 est ainsi configuré pour générer l’oscillation de la membrane 11 selon un mode de résonance supérieur ou égal au deuxième mode de résonance de la membrane 11. La matière dont les propriétés viscoélastiques sont à évaluer est mis en contact notamment avec la face de bout 101 et sur la face externe 111 de la membrane 11. On va décrire maintenant un traitement de surface qui permet d’améliorer la mouillabilité de la face externe 111 du capteur 1. Un revêtement est appliqué sur la face externe 111 de la membrane 11 par un procédé sol-gel. Le sol-gel est une réaction chimique en solution qui après gélification donne une matrice solide. Ce procédé, ici à base de dioxyde de titane (TiO 2 ) et de dioxyde de silicium (SiO 2 ), comprend quatre étapes. Tout d’abord, la préparation d’une solution de SiO 2. , par mélange d’eau acidifiée à pH 3 et d’orthosilicate de tétraéthyle (TEOS), selon un rapport molaire 1 : 20. Elle est agitée pendant un minimum de 18 heures. L’hydrolyse du précurseur (TEOS), par réaction entre de la silice et de l’eau, a lieu selon la réaction : Si(OEt) 4 + 4 H 2 O → Si(OH) 4 + 4 EtOH où Et est un groupe éthyle C 2 H 5 . Cette réaction est suivie par une réaction de condensation, permettant la formation du SiO 2 . : 2 Si(OH) 4 → (OH) 3 -Si-O-Si(OH) 3 + H 2 O Cette étape de condensation entraîne la formation de gels dans lesquels les complexes Si-O-Si sont liés entre eux. (OH) 3 -Si-O-Si(OH) 3 → 2 SiO 2 + 3 H 2 O La deuxième étape est la préparation de la solution de TiO 2. Celle-ci est préparée à partir d’un mélange d’eau distillée/acide chlorhydrique/acide acétique glacial/titanium tétraisopropoxide (TTIP), à 60°C pendant 2 heures, selon un rapport molaire 88.6 : 1.4 : 5 : 5. La solution est ensuite agitée pendant un minimum de 16 heures à température ambiante avant utilisation. La réaction entre le TTIP, de formule Ti[OCH(CH 3 ) 2 ] 4 , et l’eau acidifiée permet la formation du TiO 2 selon les réactions suivantes : Ti[OCH(CH 3 ) 2 ] 4 + H 2 O → Ti(OH) 4 + 4 (CH 3 ) 2 CHOH 2 Ti(OH) 4 → (OH) 3 -Ti-O-Ti(OH) 3 + H 2 O → 2 TiO 2 + 3 H 2 O Puis, un mélange TiO 2 /SiO 2 est ensuite préparé et agité pendant au moins 1 heure selon des rapports molaires 30 : 70 50 : 50 ou 70 : 30. Le mélange de TiO 2 /SiO 2 est déposé sur la face externe 111 de la membrane 11 du capteur 1 par enduction centrifuge ( spin- coating ). Durant l’enduction centrifuge, le disque est positionné sur un support tournant et une goutte de solution est déposée au centre de la surface. La force centrifuge répartit alors la solution uniformément sur toute la surface. La membrane en acier inoxydable est préalablement activée par plasma O 2 avant le dépôt. Lors de l’enduction centrifuge, celui-ci est accéléré à une vitesse de 4000 tours par minute ; une goutte de 1 à 2 ml de mélange TiO 2 /SiO 2 est déposée une fois la vitesse de 4000 tr/min atteinte. Le disque est en rotation pendant un temps total de 1 minute. La dernière étape consiste en un recuit. Les solvants sont évaporés par séchage et un traitement thermique va permettre la densification du film. Après le dépôt, le disque est placé dans une étuve à 80°C pendant 15 minutes pour l’évaporation du solvant, puis, un traitement thermique à 120°C pendant 25 minutes est réalisé. On obtient un revêtement super-hydrophile d’une épaisseur de quelques dizaines de nanomètres. Différentes caractérisations du revêtement TiO 2 /SiO 2 sur le disque sont réalisées pour mesurer la mouillabilité de la surface et sa rugosité. L’angle de contact d’une goutte d’eau déminéralisée de 1 μL déposée sur la surface est mesuré avec un goniomètre. La rugosité du film de TiO 2 /SiO 2 est déterminée par profilométrie. L’angle de la goutte est inférieur à 20°. La FIG. 4 représente différents modes de résonance de la membrane 11. La figure 4a montre le mode de résonance fondamental, ou premier mode, dans lequel l’amplitude maximale de vibration apparaît au centre de la membrane 11. Ce mode de résonance n’est pas considéré comme satisfaisant pour l’obtention des mesures selon l’invention. La figure 4b représente le deuxième mode de résonance, dans lequel une bosse 113 apparaît sur un côté de la membrane 11 tandis qu’un creux 114 symétrique apparaît sur l’autre côté. La figure 4c représente le troisième mode de résonance dans lequel deux bosses 113’ apparaissent de manière symétrique par rapport au centre tandis que deux creux 114’apparaissent simultanément eux aussi symétriques par rapport au centre mais décalés d’un quart de tour par rapport aux bosses 113’. Ces modes de résonance apparaissent à différentes fréquences auxquelles la membrane 11 est soumise par l’ensemble actif 12. Lorsqu’on place un élément piézoélectrique au droit d’une zone présentant de fortes amplitudes dans un mode de résonance spécifique, on favorise ce mode de résonance c’est-à-dire que l’impédance obtenue est particulièrement variable en fonction de la fréquence. Pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention, on place la matière en contact avec la face externe 111 de la membrane 11 et on mesure les caractéristiques électriques aux bornes de l’élément piézoélectrique. Pour cela, on utilise un appareil de mesure de l’impédance qui alimente le capteur 1 avec une tension alternative de fréquence réglable. On alimente l’ensemble actif 12 à une fréquence propre à induire pour la membrane 11 un mode de résonance supérieur ou égal au deuxième mode. On explore les fréquences à proximité en mesurant par exemple le module et le déphasage de l’impédance. Les figures 5 et 6 montrent l’évolution respectivement du module et de la phase en fonction de la fréquence à proximité de la résonance. On constate qu’à la fréquence de résonance, Fr(t), le module est minimal Zmin(t) puis augmente à la valeur maximale Zmax(t) pour la fréquence d’antirésonance Fa(t) avant de diminuer. Le diagramme montre une deuxième courbe ayant sensiblement la même forme mais en plus aplati et décalé vers de plus hautes fréquences. Cette deuxième courbe correspond à une mesure avec la présence d’une matière plus visqueuse que lors de la mesure obtenue sur la première courbe. Sur la FIG. 6 , on constate que le déphasage atteint un maximum Φmax(t) pour une fréquence FΦmax(t), puis diminue avec l’augmentation de la fréquence. La FIG. 6 montre également une première et une deuxième courbe correspondant à des mesures avec le même capteur 1 mais une matière plus visqueuse en contact avec la membrane 11. On applique ces mesures à un procédé de suivi de la coagulation du lait. On remplit la cuve 2 de lait à une température contrôlée, et on commence les mesures lors de l’ajout du coagulant. La FIG. 7 montre la mesure l’évolution de la phase maximale Φmax(t) en fonction du temps de coagulation, ainsi qu’une courbe de variation de cette valeur (dérivée par rapport au temps). On constate que la valeur est d’abord stable, puis amorce une évolution d’abord rapide, qui correspond au temps de prise, puis un peu plus lente. On détermine que le lait est suffisamment caillé lorsque la phase maximale Φmax(t) a évolué pour atteindre une valeur prédéterminée, par exemple 1,5°. Cette valeur prédéterminée est une consigne que définit le fromager. Dans différentes variantes d’implantation de l’ensemble, telles que montrées sur la FIG. 3 , l’ensemble actif 12 est agencé pour générer des oscillations différentielles de la membrane 11. L’exemple (c) est celui qui a été utilisé précédemment avec un élément piézoélectrique sous forme de pastille de diamètre inférieur au rayon de la membrane 11. Dans l’exemple (a), la surface de la membrane 11 est couverte par un ensemble actif 12’ comportant huit éléments 120 piézoélectriques en forme de secteurs. Les secteurs adjacents sont alimentés pour que leur action soit en opposition de phase. L’exemple (b) comporte un élément piézoélectrique 12’’ sous la forme d’une pastille circulaire centrée sur la membrane 11. Dans l’exemple (d), l’ensemble actif 12’’’ comporte 4 pastilles piézoélectriques 121 de forme circulaire disposées au sommet d’un carré et inscrites dans le diamètre de la membrane 11. L’invention n’est pas limitée au mode de réalisation qui vient d’être décrit. Le revêtement pour améliorer la mouillabilité pourrait être un revêtement de polymères. La face externe 111 pourrait être polie et nue. On pourrait suivre l’évolution du maximum du module au lieu de celui de la phase, ou l’évolution de la pseudofréquence de résonance. On pourrait en outre combiner ces paramètres. Capteur de mesure des propriétés visco-élastiques d’une matière comportant un support (10) rigide et une membrane (11) fixée sur le support (10), la matière étant destinée à venir en contact sur une face externe (111) de la membrane (11), le capteur étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre un ensemble actif (12) comportant au moins un élément piézoélectrique collé sur une face interne de la membrane (11), l’ensemble actif (12) étant configuré pour générer l’oscillation de la membrane (11) selon un mode de résonance supérieur ou égal à un deuxième mode de résonance de la membrane (11). Capteur selon la revendication 1, dans lequel la membrane (11) a la forme d’un disque encastré par sa périphérie sur le support (10). Capteur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’ensemble actif (12) ne couvre que partiellement la face interne de la membrane (11). Capteur selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel la membrane (11) a un centre et l’ensemble actif (12) est décentré sur ladite face interne. Capteur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’ensemble actif (12) est agencé pour générer des oscillations différentielles de la membrane (11). Capteur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la face externe (111) a une mouillabilité caractérisée par un angle de contact d’une goutte d’eau distillée de 1 μL inférieur à 20°, de préférence inférieur à 10°. Capteur selon la revendication 6, dans lequel la face externe (111) de la membrane (11) comporte un revêtement ou un traitement d’amélioration de la mouillabilité. Capteur selon la revendication 7, dans lequel le revêtement est choisi parmi un revêtement de polymères et un dépôt de nanoparticules d’oxydes de titane et d’oxyde de silicium. Capteur selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la face externe (111) est polie. Capteur selon l’une des revendications 1 à 9, destiné à l’utilisation pour le suivi de la coagulation de lait. Capteur selon l’une des revendications 1 à 9, destiné à l’utilisation pour le contrôle de la fabrication de fromage. Procédé de mesure des propriétés visco-élastiques d’une matière, caractérisé en ce qu’on utilise un capteur selon l’une des revendications précédentes, on place la matière en contact avec la face externe (111) de la membrane (11) et on mesure les caractéristiques électriques de l’élément piézoélectrique quand il est alimenté à une fréquence propre à induire pour la membrane (11) un mode de résonance supérieur ou égal au deuxième mode. Procédé de suivi de la coagulation du lait, caractérisé en ce qu’on effectue une mesure selon le procédé de la revendication 12 et selon lequel on mesure l’impédance de l’ensemble actif (12) à différentes fréquences, on détermine au moins l’un des paramètres parmi la phase maximum φ max(t) de l’impédance ou de l’admittance, le module maximum Z max(t) de l’impédance ou de l’admittance, un décalage de la fréquence d'anti-résonance ΔFa ou de résonance ΔFr, la pseudofréquence de résonance pour la phase Fφmax(t), et on détermine que le lait est suffisamment caillé lorsque le ou les paramètres surveillés ont évolué d’une valeur prédéterminée ou dans un rapport prédéterminé.