Entre gouttes et surfaces

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Entre gouttes et surfaces, des affinités si variées

Article paru en octobre 2004
dans CEA Techno(s) n° 72

Des surfaces si hydrophobes que la goutte peine à s'y déposer, d'autres si hydrophilesqu'elle s'étale et s'évapore  En jouant sur les matériaux et leur texturation, une équipe du CEA détermine des comportements au mouillage atypiques pour des applications variées : revêtements desols, plasturgie, micro-électronique, biotechnologies, etc.

Pourquoi certaines surfaces sont-elles hydrophiles et d'autres hydrophobes ? "Question de tension superficielle de surface" -disent lesphysiciens, qui caractérisent l'interaction entre la goutte et le matériau de dépôt en mesurant l'angle de mouillage, entre la surface (horizontale) et le profil de la goutte. "Tout dépend de latexturation du matériau, de sa nature chimique et de la viscosité du liquide" complètent les technologues, chargés eux de maîtriser ce phénomène pour des applications précises.
C'est notamment la spécialitéd'une équipe grenobloise du CEA-Liten, passée maître dans l'art de créer des propriétés de surface hors normes. Citons ces nanotubes de carbone revêtus de polysilo-xane et devenus carrément hydrophobes: la goutte ne se dépose pas, car elle tient davantage à la seringue qui l'apporte qu'à la surface censée la recevoir. Ou à l'inverse, cette surface où la goutte s'étale tant qu'elle s'évapore, car lasurface d'échange avec l'air est maximale !
Entre ces deux extrêmes, les applications abondent : industrie du collage, du vitrage, des peintures, des revêtements de sols  Dans ce dernier domaine, lelaboratoire a transféré à un industriel le procédé de dépôt d'une couche mince transparente, qui empêche différentes salissures (marqueur, gomme des semelles) d'adhérer à la surface. Autrecollaboration, cette fois en plasturgie : un dépôt couche mince, bien moins cher que le traditionnel nitrure de titane, qui permet de démouler des pièces d'aspect parfait avec une force d'éjection inférieure....
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