De l'impression jet d'encre précise à la vision claire grâce aux verres de lunettes, l'influence des gouttelettes et leur mouvement façonnent de nombreux domaines de notre vie quotidienne. Même si les gouttelettes doivent rester précisément en place sur les impressions à jet d'encre, il est souhaitable qu'elles se déplacent rapidement sur la surface des verres de lunettes. La recherche sur les processus de mouillage joue donc un rôle crucial dans l'amélioration des applications technologiques.
L'interaction entre les liquides et les surfaces dépend non seulement des propriétés de la surface mais également des propriétés du liquide. Cependant, un projet de recherche initié à l’Institut Max Planck pour la recherche sur les polymères (MPI-P) s’est concentré ces dernières années sur une autre dimension :les charges électriques. Ceux-ci jouent un rôle décisif dans les processus complexes de mouillage.
"Dans nos expériences, nous avons découvert qu'une gouttelette qui glisse sur une surface peut laisser derrière elle une traînée de charges électriques, qui influencent ensuite les gouttelettes suivantes", explique Hans-Jürgen Butt, directeur du département "Physique aux interfaces" de l'Institut. MPI-P.
Dans un nouvel article maintenant publié dans la revue Physical Review Letters , Butt et ses collègues ont examiné de plus près les effets de cette traînée de charge sur les propriétés des gouttelettes. Si une gouttelette glisse sur une plaque inclinée, comme dans l’expérience qu’ils ont menée, les gouttelettes forment des angles différents par rapport à la surface de la plaque sur leurs faces avant et arrière. La différence entre ces deux angles, appelée « hystérésis de l'angle de contact », est considérablement modifiée par la présence d'une charge de surface.
"Nous avons travaillé avec différentes configurations :une fois pour que la plaque et la gouttelette puissent se charger et une fois pour que seule la plaque puisse se charger", explique Butt, décrivant l'expérience. D'une part, ils ont pu montrer que les charges ont une influence sur les angles de contact et donc aussi sur le comportement au mouillage, mais aussi que l'effet se produit indépendamment du fait que les gouttelettes et/ou la plaque soient chargées.
Les recherches des chercheurs contribuent à l'utilisation ciblée de charges dans des applications visant à manipuler le comportement des gouttelettes ou à réduire les effets indésirables dus aux charges lors de l'analyse biochimique utilisant des microfluides ou lors de la condensation dans des échangeurs de chaleur.
Plus d'informations : Xiaomei Li et al, Le dépôt de charges de surface par des gouttes mobiles réduit les angles de contact, Lettres d'examen physique (2023). DOI : 10.1103/PhysRevLett.131.228201
Informations sur le journal : Lettres d'examen physique
Fourni par la Société Max Planck
