Lorsqu'une gouttelette de liquide est placée sur une surface, elle peut s'étendre ou former une calotte sphérique, en fonction de la chimie de la surface et des propriétés du liquide. Si la surface est hydrophile (qui aime l’eau), la gouttelette s’étalera, tandis que si la surface est hydrophobe (qui déteste l’eau), la gouttelette formera une calotte sphérique.
Dans le cas d'une gouttelette de liquide sur une surface contenant de minuscules particules, la gouttelette peut se développer autour des particules, formant un « pont capillaire ». Le pont capillaire est formé parce que les particules agissent comme des sites de nucléation pour le liquide et que les molécules du liquide sont attirées par les particules et entre elles.
Les chercheurs ont développé un modèle théorique qui décrit la croissance du pont capillaire au fil du temps. Le modèle prend en compte la tension superficielle du liquide, l'angle de contact entre le liquide et la surface et la taille des particules.
Les prédictions du modèle ont été comparées aux mesures expérimentales de la croissance des ponts capillaires, et les deux se sont révélées en bon accord. Cela montre que le modèle est précis et peut être utilisé pour prédire la façon dont les ponts capillaires se développeront sur une surface.
Les chercheurs affirment que le modèle pourrait être utilisé pour concevoir des surfaces favorisant ou inhibant la croissance des ponts capillaires. Cela pourrait avoir des applications dans divers domaines, tels que :
* Surfaces autonettoyantes :des ponts capillaires peuvent être utilisés pour transporter des gouttelettes de liquide sur une surface, ce qui pourrait être utilisé pour créer des surfaces autonettoyantes.
* Microfluidique :les ponts capillaires peuvent être utilisés pour contrôler le débit de liquide dans les dispositifs microfluidiques, qui sont utilisés dans diverses applications, telles que l'administration de médicaments et les dispositifs de laboratoire sur puce.
* Bio-impression :des ponts capillaires peuvent être utilisés pour déposer des gouttelettes de bio-encre sur une surface, qui pourraient être utilisées pour créer des structures 3D pour l'ingénierie tissulaire.
Les chercheurs affirment que le modèle est un outil précieux pour comprendre comment les gouttelettes se développent autour de minuscules particules sur une surface. Ces connaissances pourraient conduire à de nouvelles façons de contrôler la croissance et la forme des gouttelettes, ce qui aurait des applications dans divers domaines.
