Etude expérimentale du glissement liquide-solide sur surfaces lisses et texturées.

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Joseph, Pierre (2005) Etude expérimentale du glissement liquide-solide sur surfaces lisses et texturées. Doctorat Physique des liquides, ESPCI.

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Résumé

Nos expériences portent sur l'étude du glissement d'un liquide simple sur une paroi solide. La mesure de vitesse, de résolution spatiale inférieure au micron, repose sur le contrôle microfluidique d'un écoulement, une sélection optique du plan de mesure par un objectif de microscope de forte ouverture numérique, et la vélocimétrie par images de particules.
La longueur de glissement de l'eau est déterminée sur des substrats lisses hydrophiles et hydrophobes. Nos résultats donnent une valeur inférieure à 100 nm, la résolution de la mesure.
Une amplification du phénomène par une modulation spatiale de la condition limite hydrodynamique est exposée: une rugosité micrométrique piège du gaz à l'interface, ce qui modifie la structure de l'écoulement et induit un glissement effectif.
Sur des substrats microtexturés par des bandes nous mesurons une modification en volume du champ de vitesse. Des surfaces super-hydrophobes constituées de plots amènent à un glissement effectif de l'ordre de 500 nm.

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