Physique

Introduction

Introduction générale aux connaissances de base

LES propriétés de surface des corps solides et plus précisément leurs propriétés de mouillage recouvrent de nombreuses problématiques scientifiques et industrielles.
Cette thématique est née avec l’étude des phénomènes de capillarité au début du XIXème siècle dont les premières lois furent énoncées par P. S. DE LAPLACE [1] et T. YOUNG [2]. Elle a connu depuis un développement constant autant par ses implications scientifiques
en science des surfaces [3] que par ses implications technologiques en génie des surfaces [4]. En effet, la physique moderne permet aujourd’hui d’expliquer de
nombreux comportements des interfaces liquides dans la nature [5] : formes des gouttes statiques et dynamiques, films minces, ondes et oscillations... Du point de vue technologique, l’intérêt se porte plutôt sur les phénomènes d’interactions à l’interface d’une phase liquide et d’une phase solide. La physique des interfaces couvre en effet une immensité de domaines technologiques : industries du verre, du textile, de la cosmétique, de la microélectronique,
des biosystèmes... et d’applications pratiques : germination hétérogène, micro et nano fluidique, dépôt de films minces (solides ou liquides), couches fonctionnalisées...

L’objectif de cette annexe est de rappeler quelques concepts fondamentaux relatifs à la physique des surfaces et des interfaces ainsi qu’aux propriétés de mouillage. Ainsi, la première section rappelle les concepts thermodynamiques de base relatifs à l’existence d’une
surface. La seconde section aborde les lois du mouillage qui régissent l’équilibre entre un liquide et un solide. Enfin, la dernière section propose quelques éléments sur la nature des interactions à l’origine de cet équilibre.


[1P. S. de LAPLACE. Mécanique Céleste, volume 10. supplément, 1806.

[2T. YOUNG. An Essay on the Cohesion of Fluids. Philosophical Transactions of the Royal
Society of London
, 95, pages 65–87, 1805.

[3

- A.W.NEUMANN. Contact angles and their temperature dependance : thermodynamics status, measurement, interpretation and application. Advances in Colloid and Interface Science, 4, pages 105–191, 1974.

- J. S. ROWLINSON and B. WIDOM. Molecular theory of capillarity, volume 8 of The international series of monographs on chemistry. Clarendon Press, 1982.

- C. J. van OSS. Interfacial Forces in Aqueous Media. Marcel Dekker, Inc., 1994.

- D. Y. KWOK and A. W. NEUMANN. Contact angle measurement and contact angle interpretation. Advances in Colloid and Interface Science, 81, pages 167–249, 1999.

[4- R. J. GOOD and R. R. STROMBERG. Experimental Methods, volume 11 of Surface and Colloid Science. Plenum Press, 1979.

- F. M. FOWKES. Contact Angle, Wettability, and Adhesion, volume 43 of Advances in Chemistry Series. American Chemical Society, 1964.

- J. F. PADDAY. Wetting, Spreading and Adhesion. Academic Press, 1978.

[5P. G. de GENNES. Wetting : statics and dynamics. Reviews of Modern Physics, 57 (3), pages 827–863, 1985.

Avertissement

Le contenu de cet article est une reproduction numérique en ligne de la thèse de Mathias Borella soutenue en octobre 2006. Seules les informations délivrées dans l'édition papier du manuscrit font foi, sont valides et vérifiées. En cas de doute, merci de vous y référer.

Cet article a été publié en ligne pour la première fois en Février 2009. Il a été passé en revue pour la dernière fois le 3 février 2009.

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