Quel est le point commun entre le café, le vin rouge et l'encre ? Les taches tenaces qu'ils laissent derrière eux. Quiconque a déjà renversé une tasse de café saura que le café sèche selon un schéma inhabituel, la tache est plus claire au centre mais elle s'assombrit autour du périmètre, un effet connu sous le nom d'anneau de café. Le professeur Nicolas Vogel et son équipe de chercheurs du Département de génie chimique et biologique de la FAU et leurs collègues d'Édimbourg étudient une stratégie pour lutter contre l'effet d'anneau de café et produire un schéma de séchage cohérent. Leurs découvertes ont été publiées dans la revue Nature Communications .

Lorsqu'une goutte de café sèche, le liquide s'évapore plus vite sur les bords qu'au centre. De petites particules solides sont présentes dans le café lorsqu'il est infusé. Ils sont attirés vers le bord de la goutte par différentes vitesses de séchage et s'y séparent, formant le motif caractéristique d'un anneau de café. Il s'agit d'un phénomène universel qui se produit lorsque des liquides contenant des particules sèchent, ce que l'on appelle des dispersions, par exemple de l'encre, de la peinture ou du vin rouge. Les motifs en anneau sont tout aussi indésirables dans les processus techniques que lorsque nous renversons notre café. Ils entraînent des images d'impression irrégulières, des défauts et une dégradation des performances dans diverses méthodes de revêtement et processus d'impression.

Les chercheurs ont découvert que l'astuce pour obtenir des schémas de séchage cohérents consiste à modifier les surfaces des particules avec des chaînes polymères afin qu'elles se repoussent efficacement tout en étant fortement attirées par la surface de la gouttelette. La répulsion spatiale empêche l'accumulation de particules au bord de la gouttelette, tandis que la fixation des particules à la surface de la gouttelette se traduit par un film de particules homogène. Lorsqu'ils sont combinés, les deux effets empêchent la formation d'un anneau de café.

Il est important de noter que cette méthode permet non seulement aux gouttelettes de café de sécher uniformément :elle peut être utilisée avec une large gamme de particules de pigments disponibles dans le commerce et différents liquides. Comme la méthode est facile à mettre en œuvre et polyvalente, la nouvelle méthode ouvre la voie à des processus de revêtement fiables et à des dispositifs électroniques imprimés par jet d'encre dans une large gamme de technologies avancées, par exemple, des cellules solaires, des transistors ou des biocapteurs. + Explorer plus loin

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