Le m ouillage
Le mouillage est l’étude des gouttes posées sur un substrat solide (ou liquide). Lorsqu’on
dépose une goutte de liquide sur une surface plane, celle-ci peut s’étaler en un film nanoscopique (mouillage total) ou rester rassembler sous forme de gouttes (mouillage partiel).
1. Le paramètre d’étalement
Le paramètre qui contrôle le mouillage est le paramètre d’étalement S :
•^ = Tso-('/sL+y)
S mesure la différence entre la tension de surface du solide sec
et celle du solide
mouillé (y^^ + y), où ysL^st la tension interfaciale liquide-solide et y est la tension interfaciale liquide-air.
S <0
S >0
<------ b - + —f - - + — I—
Gaz
ySO ySL
Solide
Young ( 1805)
Joanny, de Gennes ( 1985)
T J
O
c
D
û
Ю
O
rs]
C T
>C L
O
U
Lorsque l’on dépose une goutte sur un substrat, il existe deux régimes :
• le mouillage partiel, où la goutte reste rassemblée en calotte sphérique se raccordant
au substrat avec un angle de contact 0^,
• le mouillage total, où la goutte s’étale en film nanoscopique baptisé « Crêpes de van
der Waals ». Leur épaisseur = a{3y/2Sy'^ est de l’ordre de quelques nanomètres où
a est une grandeur moléculaire {a ~ 0,3 nm).
2. La relation d’Young : mouillage partiel, 5 < 0
Considérons le cas d’un liquide qui mouille partiellement le solide (cas a) de la figure
précédente). On peut calculer 0 ^ par l’équilibre des forces capillaires agissant sur la
ligne triple solide-liquide-air, appelée ligne de contact, représentées sur la figure cidessus. En projetant sur l’horizontale on a la relation d ’Young ;
y.o=y.,+ycos 0,
La mesure de 0^ conduit à une détermination de S :
E
■^ = ysO-(ysL+y) = y (“ S ©E- >)
Le cas particulier 0^=71 correspond au mouillage nul. Une goutte forme une perle
sur un substrat superhydrophobe, par exemple un verre recouvert de noir de carbone,
une feuille de lotus, une plume de canard, etc.). 0g = 0 correspond à la transition de
mouillage.
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Le mouillage est l’étude des gouttes posées sur un substrat solide (ou liquide). Lorsqu’on
dépose une goutte de liquide sur une surface plane, celle-ci peut s’étaler en un film nanoscopique (mouillage total) ou rester rassembler sous forme de gouttes (mouillage partiel).
1. Le paramètre d’étalement
Le paramètre qui contrôle le mouillage est le paramètre d’étalement S :
•^ = Tso-('/sL+y)
S mesure la différence entre la tension de surface du solide sec
et celle du solide
mouillé (y^^ + y), où ysL^st la tension interfaciale liquide-solide et y est la tension interfaciale liquide-air.
S <0
S >0
<------ b - + —f - - + — I—
Gaz
ySO ySL
Solide
Young ( 1805)
Joanny, de Gennes ( 1985)
T J
O
c
D
û
Ю
O
rs]
C T
>C L
O
U
Lorsque l’on dépose une goutte sur un substrat, il existe deux régimes :
• le mouillage partiel, où la goutte reste rassemblée en calotte sphérique se raccordant
au substrat avec un angle de contact 0^,
• le mouillage total, où la goutte s’étale en film nanoscopique baptisé « Crêpes de van
der Waals ». Leur épaisseur = a{3y/2Sy'^ est de l’ordre de quelques nanomètres où
a est une grandeur moléculaire {a ~ 0,3 nm).
2. La relation d’Young : mouillage partiel, 5 < 0
Considérons le cas d’un liquide qui mouille partiellement le solide (cas a) de la figure
précédente). On peut calculer 0 ^ par l’équilibre des forces capillaires agissant sur la
ligne triple solide-liquide-air, appelée ligne de contact, représentées sur la figure cidessus. En projetant sur l’horizontale on a la relation d ’Young ;
y.o=y.,+ycos 0,
La mesure de 0^ conduit à une détermination de S :
E
■^ = ysO-(ysL+y) = y (“ S ©E- >)
Le cas particulier 0^=71 correspond au mouillage nul. Une goutte forme une perle
sur un substrat superhydrophobe, par exemple un verre recouvert de noir de carbone,
une feuille de lotus, une plume de canard, etc.). 0g = 0 correspond à la transition de
mouillage.
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