Une rupture de bulles d'air pouvant compromettre les performances des revêtements dérivés de gouttelettes a été découverte par une équipe dirigée par Sigurdur Thoroddsen et son doctorat. étudiant Kenneth Langley à KAUST.

Comprendre ce qui arrive aux gouttelettes lorsqu'elles éclaboussent des surfaces solides est important pour des applications allant de la peinture par pulvérisation ordinaire aux circuits imprimés à jet d'encre. Un défi provient du coussin d'air qui est piégé sous la goutte lors du premier contact. En une fraction de seconde, ce gaz peut être comprimé et faire rebondir la gouttelette ou mal adhérer à la cible.

Des caméras qui filment à 5 millions d'images par seconde, les images de l'équipe montrent comment d'épaisses bandes de microbulles apparaissent lorsque des gouttelettes d'eau frappent des surfaces qui ne sont qu'à quelques nanomètres d'être complètement plates.

"Nous voyons que des microbulles émergent après que la goutte commence à se répandre, ce qui n'est pas ce que nous attendions, " dit Langley. " La vitesse à laquelle certaines de ces bulles se forment est également surprenante - une fois nucléées, ils atteignent leur taille ultime en une microseconde ou moins."

Pour démêler le mécanisme de formation des microbulles, les chercheurs ont utilisé des lames de verre recouvertes d'un film hydrofuge. Leurs images résolues dans le temps ont démontré que les minuscules bulles apparaissaient lorsque la lame de verre était recouverte de suffisamment de couches pour produire des projections robustes de taille similaire à la poche d'air à l'échelle nanométrique.

"Si votre application est sensible au piégeage d'air, tels que les écrans LED organiques, il est important de rendre la surface aussi lisse que possible, " dit Langley.