LE MOUILLAGE NUL (OU PRESQUE)

DAVID QUÉRÉ, JOSÉ BICO & DENIS RICHARD Laboratoire de Physique de la Matière Condensée, Collège de France, 75231 Paris Cedex 05.

La recherche et la mise au point de surfaces non-mouillantes, en particulier vis-àvis de l’eau, est un enjeu important de la science des interfaces. Idéalement, de telles surfaces doivent avoir des propriétés d’évacuation ou de séchage qui les rendent intéressantes pour bien des applications pratiques (revêtements de salles de bain, flacons, vitres, matériaux imperméables, etc.). Les tentatives dans ce domaine ont donc été nombreuses, depuis une cinquantaine d’années, et très vite l’idée a été d’associer à des propriétés d’hydrophobie “banales” de la rugosité [1]. En effet, l’action conjuguée de ces deux ingrédients conduit, dans certains cas, à des propriétés dites de super-hydrophobie, c’est-à-dire à des angles de contact apparents supérieurs à 160°, qui donnent à une goutte posée l’aspect d’une perle [2]. Ceci s’observe sur certains matériaux naturels, comme les feuilles de nénuphar ou les plumes de canard, où les photos au microscope électronique révèlent l’existence de textures microniques à la surface solide, couvertes d’une mince pellicule de cire qui assure leur hydrophobie [3]. Une première question est donc de comprendre comment une texture renforce l’hydrophobie d’un matériau hydrophobe – ce qui peut ensuite aider à définir des designs de surface conduisant à de tels effets. Nous décrirons ensuite les propriétés d’usage de ces matériaux, en nous concentrant sur deux situations communes pour une goutte, qui sont le dévalement d’une pente et l’impact.

Statique Posée sur une surface lisse et homogène chimiquement, une goutte rejoint ce solide avec un angle de contact qui dépend des valeurs des différentes tensions de surface en jeu. En effet, chacune de ces tensions tire sur la ligne de contact, ligne de coexistence des trois phases solide, liquide et vapeur, afin de réduire l’aire de