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Accueil du site > Friction et entraînement d’un liquide sur des surfaces contrôlées

Proposition de stage 2008-2009
MASTER 2ème année

 

Laboratoire : Laboratoire de Physique des Solides

Adresse : Bâtiment 510, Centre Scientifique d’Orsay, 91405 Orsay Cedex Directeur du laboratoire : Jean-Paul Pouget

Responsables du stage : Frédéric Restagno Téléphone : 06 84 48 48 06 e-mail : restagno@lps.u-psud.fr

 

Titre du sujet proposé :

Friction et entraînement d’un liquide sur des surfaces contrôlées

 

Projet scientifique :

Les propriétés de mouillage statique sont souvent utilisées pour déterminer l’énergie de surface d’un solide, et caractériser son aptitude à développer de l’adhésion vis-à-vis d’un autre substrat (solide, adhésif, ….). Ainsi, la mesure de l’angle de contact est une donnée importante de caractérisation de revêtements (antibuée, anti-tâches…). Cependant, cette mesure n’est souvent pas suffisante pour obtenir une bonne compréhension des mécanismes d’adhésion. Au laboratoire, pour caractériser finement les propriétés des films anti-adhésifs, nous avons mis au point un test mécanique qui repose sur l’étude de la formation et la rupture d’un pont capillaire entre une surface sphérique à étudier et un bain liquide. L’évolution du pont capillaire lorsque la surface est tirée hors du bain permet d’une part d’étudier l’ensemble de la surface à caractériser, et d’autre part d’accéder aux mécanismes d’entraînement de liquide par une surface solide. Plus précisément, lorsque les vitesses de retrait sont importantes, la dissipation visqueuse au voisinage de la ligne triple, en compétition avec la tension de surface et la gravité conduit au dépôt d’un film de liquide sur la surface solide. Dans le cas de surfaces à physico-chimie contrôlée, la compréhension du lien entre le seuil d’entraînement et la nature exacte des surfaces est très importante, à la fois du point de vue fondamental et appliqué. Cette technique se relève être très sensible aux détails fin de la surface et l’objectif du travail proposé est d’utiliser la grande sensibilité de la technique pour étudier l’entraînement d’un liquide, la dissipation du liquide au voisinage de la ligne triple et en particulier le rôle du glissement du liquide sur la surface solide sur les mécanismes de mouillage et de démouillage.

Durant ce stage, il s’agira d’une part d’étudier l’entrainement de liquides sur des surfaces fluorées industrielles, et d’autre part de comparer ces surfaces à des surfaces modèles qui seront fabriquées au laboratoire, en recouvrant des lentilles de verre sphériques par des couches auto-organisées nanométriques modèles ou par des couches de polymères aux propriétés contrôlées. Il sera aussi possible de comparer les résultats de ces expériences sur une géométrie courbe aux résultats qui sont obtenues dans la géométrie plus classique de la plaque plane tirée hors d’un bain (problème de Landau-Levich).

Mots clés : Mouillage, traitements de surface, dynamique de la ligne triple, coating Technique : Mise en œuvre d’observations en macro-photo, caméra vidéo et caméra rapide