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Dissertationen zum Thema „Mouillage des surfaces“
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Cubaud, Thomas. „Mouillage et démouillage de surfaces hétérogènes“. Paris 11, 2001. http://www.theses.fr/2001PA112240.
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L'objet de cette thèse est la caractérisation expérimentale de l'influence de défauts de mouillabilité sur l'étalement et le retrait d'un liquide sur une surface hétérogène. La plus grande partie de cette thèse est consacrée à l'étude morphologique et dynamique de grosses gouttes posées alimentées à débit constant. La démarche adoptée procède du simple au complexe: nous avons étudié l'influence de défauts isolés, le couplage de deux défauts, l'influence d'un réseau périodique et l'influence de la densité sur une distribution désordonnée de défauts. Une partie moins importante mais non moins riche est consacrée à l'étude du démouillage spontané d'une couche de liquide métastable sur une surface hétérogène. Nous avons mesuré l'influence de défauts isolés et nous avons décrit le processus de nucléation de gouttelettes satellites derrière le défaut lors du retrait du liquide sur la surface solide. Les résultats obtenus montrent la possibilité de déplacer et de confiner des volumes contrôlables de liquide sur des surfaces planesIn this thesis, we report an experimental study of the influence of wettability defects on an advancing and on a receding contact line on a heterogeneous surface. The most part of the thesis is dedicated to a morphological and a dynamical study of large drops. The liquid is injected into the drop at constant flow rate. The approach of the problem goes from simplicity to complexity: we have investigated the influence of isolated defects, the coupling between two defects, the influence of a periodic array of defects and the influence of the defect density on a disordered distribution of defects. The last part of the thesis is dedicated to an experimental study of spontaneous dewetting of a metastable liquid layer deposited on a heterogeneous surface. We have measured the influence of isolated defects and we have described the process of nucleation of satellite drops behind the defect during the receding of the liquid layer on the solid surface. The obtained results show the possibility to displace and to confine selected volumes of liquid on plane solid surfaces
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Walliser, André. „Caractérisation des interactions liquide-fibre élementaire par mouillage“. Mulhouse, 1992. http://www.theses.fr/1992MULH0248.
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Un système expérimental, Microwetting (marque Du Pont de Nemours), a été développé dans le but de déterminer, localement et avec précision, l'énergie de surface de fibres élémentaires par mouillage. Un faible volume de liquide est mis en contact avec une fibre en un endroit sélectionné de la surface. En l'absence d'étalement spontané, se forme alors une goutte de liquide qui adopte une conformation soit axisymétrique soit non-axisymétrique par rapport à l'axe de la fibre. Dans le premier cas, l'angle de contact entre la goutte et la fibre est calculé grâce à une équation qui relie l'angle au diamètre de la fibre, à la longueur et au diamètre de la goutte. Dans le cas d'une conformation non-axisymétrique, nous avons établi un modèle fondé sur la projection mathématique, aux volumes de gouttes nuls, des variations de paramètres géométriques de la goutte. Ce modèle conduit à la détermination de l'angle de contact représentatif des interactions à l'interface. Ainsi les mesures par mouillage sur fibres élémentaires permettent le calcul des composantes dispersive et non-dispersive de l'énergie superficielle quelles que soient les manifestations macroscopiques des interactions solide-liquide
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Lhermerout, Romain. „Mouillage de surfaces désordonnées à l'échelle nanométrique“. Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEE041/document.
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Durant cette thèse, nous avons d'abord développé un dispositif expérimental permettant de mesurer la dynamique de l'angle de contact avec une précision record de 0,01° sur 7 décades de vitesses de la ligne triple, gamme jamais atteinte auparavant. Pour la première fois, la résolution numérique des équations de lubrification a permis de déduire l'angle de contact à l'échelle microscopique de ces mesures macroscopiques, découplant donc le problème hydrodynamique multi-échelles de la physique de la ligne de contact à petite échelle. Avec ces outils, nous avons montré qu'une pseudo-brosse - une couche nanométrique de polymères - peut complètement piloter la dynamique, en produisant des hystérésis les plus faibles jamais mesurées (<0,07° !) et des surdissipations massives provenant de la nature visco-élastique de la couche. Cette étude ouvre la voie à la nano-rhéologie, permettant de sonder la dynamique extrêmement rapide (~100 ns) de polymères confinés à l'échelle nanométrique. Grâce à un travail collaboratif fructueux, nous avons ensuite développé un modèle permettant de décrire quantitativement et de façon unifiée la dissipation hydrodynamique, l'hystérésis et l'activation thermique. Enfin, beaucoup d'efforts ont été fournis pour la fabrication de surfaces aux défauts nanométriques contrôlés en taille, forme et concentration. La dynamique s'est révélée insensible à cette échelle de désordre, la présence des défauts n'affectant que l'hystérésis. Ces résultats ont été interprétés semi-quantitativement avec des lois d'échelle, et la caractérisation complète des défauts devrait permettre à terme de développer des modèles plus quantitatifsDuring this thesis, we first developed an experimental set-up to measure contact angle dynamics with a record precision of 0.01° over 7 decades of velocity of the triple line, a range never before attained. For the first time, numerically solving the lubrication equations has allowed us to deduce the contact angle at the microscopic scale from these macroscopic measurements, and thus enabled the multi-scale hydrodynamic problem to be disentangled from the physics of the contact line at small scales. With these tools we have shown that the dynamics can be completely piloted by a pseudo-brush -a nanometric layer of polymers-, producing the lowest ever reported hysteresis (<0.07°!) and giving rise to a huge source of dissipation originating from the viscoelasticity of the coating. This study points the way towards nano-rheology, to probe extremely fast dynamics (~100 ns) of polymers confined at the nano-scale. Thanks to a fruitful collaborative work, we then developed a model that provides a single quantitative framework to account for hydrodynamic dissipation, hysteresis and thermal activation. Finally, a great deal of effort has been made to produce nano-defects whose size, shape and density are controlled. The dynamics appears to be insensitive to this scale of disorder, and the presence of defects is observed to only modify the hysteresis. These results have been interpreted semi-quantitatively with scaling laws, and we expect that the complete characterization of the defects should eventually allow the development of more quantitative models
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Bouteau, Murielle. „Propriétés de mouillage de surfaces chimiquement hétérogènes“. Cergy-Pontoise, 2007. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/07CERG0333.pdf.
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Cette thèse porte sur l’effet des hétérogénéités chimiques sur certaines propriétés de mouillage de surface. Deux types de surfaces ont été étudiés. La première a été obtenue par la technique de Langmuir-Blodgett (LB) en transférant sur substrat solide des mélanges de molécules amphiphiles de deux types hydrocarboné et fluorocarboné formant des émulsions bidimensionnelles. La seconde a été obtenue par voie chimique : des réseaux interpénétrés de polymères élaborés en combinant deux polymères. Les surfaces ont été caractérisées systématiquement par microscopie à force atomique puis par mesures d’angle de contact dynamique. Un ordre de grandeur de l’énergie de surface des films LB formés d’un seul type de molécules est obtenu en utilisant les différents modèles de la littérature, mettant en évidence la limite de certaines approches. La loi de Cassie est vérifiée avec l’angle d’avancée pour les différents liquides utilisés, ce n’est le cas avec l’angle de reculée. L’étude de la variation de la force nécessaire au glissement de la goutte en fonction de l’hystérésis de l’angle de contact a permis de montrer l’effet prédominant de l’avant et de l’arrière de la goutte dans la direction du glissement. Une étude systématique de réseaux simples de polymères a montré que la présence d’agrégats en surface est corrélée à un paramètre en masse, la température de relaxation mécanique. L’hystérésis a été aussi corrélée à cette température. L’étude réalisée sur la surface des réseaux interpénétrés de polymères à base de poly(oxyde d’éthylène) et d’acétate butyrate de cellulose confirme l’importance de cette températureThe effect of chemical heterogeneities on surface wetting properties is investigated in this thesis. Two types of surfaces were studied. First, Langmuir-Blodgett (LB) technique is used to transfer onto solid hydrophilic substrate mixtures of behenic acid and fluorinated amphiphilic molecules forming two-dimensional emulsions. The second surface type is obtained chemically: interpenetrated polymer networks developed by combining two polymers. The surfaces were systematically characterized by atomic force microscopy, then by dynamic contact angle measurements. In the case of the LB films formed by only one type of molecule, a surface energy order of magnitude is obtained by using various literature models, highlighting the limit of certain approaches. The experimental data obtained with different liquids fit well the Cassie’s law with the advancing angle, it is not the case with the receding angle. The variation of the force necessary for drop sliding with to the contact angle hysteresis indicates the prevailing effect in front of and behind the drop in the direction in which it slides. Systematic studies of simple polymer networks show that the presence of aggregates on the surface is correlated with a mass parameter, the mechanical relaxation temperature. The hysteresis is also correlated to this temperature. The study carried out on the surface of the interpenetrated networks of polymers containing poly (ethylene oxide) and acetate butyrate of cellulose confirms the importance of this temperature
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Raphaël, Elie. „Mouillage de surfaces heterogenes et polymeres confines“. Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066418.
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La premiere partie de ce travail est consacree a divers phenomenes de mouillage mettant en jeu des surfaces solides non homogenes. Nous analysons en particulier: (a) les differentes positions d'equilibre d'un grain janus (bille dont les deux hemispheres presentent des proprietes de surface differentes) a une interface liquide/liquide en soulignant le role joue par la frontiere entre les deux hemispheres; (b) la dynamique d'avancee d'une ligne de contact sur une surface heterogene dans le cas ou la ligne de contact ne rencontre qu'un seul defaut a la fois; nous montrons qu'il faut alors faire la distinction entre experiences a force imposee et a vitesse imposee. La deuxieme partie de la these a pour objet le comportement de melanges de polymeres fondus confines dans des tubes ou des lamelles. Nous analysons en fonction de la taille des pores les regimes dilue et semi-dilue de longues chaines flexibles en solution dans un fondu de chaines plus courtes chimiquement identiques. D'autre part, nous etudions l'influence du confinement sur la miscibilite d'un melange binaire monodisperse
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Bouteau, Murielle Perrot Françoise Teyssié Dominique. „Propriétés de mouillage de surfaces chimiquement hétérogènes“. [S.l.] : [s.n.], 2008. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/07CERG0333.pdf.
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Redon, Claude. „Dynamique du mouillage et démouillage de surfaces modèles“. Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066303.
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Nous présentons deux problèmes de dynamique du mouillage par des liquides non volatils déposés sur des surfaces modèles dans une gamme d'épaisseurs très supérieures au micron ou seules les énergies superficielles et gravitationnelles entrent en jeu. 1) Etalement de gouttes lourdes : nous nous sommes intéressés à l'étalement de gouttes soumises aux forces gravitationnelles. Cette étude a mis en évidence l'existence de deux régimes dynamiques: pour des gouttes de rayon inférieur à un rayon critique r#c, très supérieur à la longueur capillaire, le régime est quasi-statique; la goutte présente à chaque instant une configuration semblable à une configuration d'équilibre dans une situation de mouillage partiel. Nous l'avons interprété en montrant que la dissipation visqueuse au voisinage de la ligne de contact est dominante; au-delà de r#c seulement, on retrouve le régime self-similaire prévu par Lopez dès 1976. 2) Mécanismes de séchage : un film de liquide non mouillant déposé sur une surface plane est métastable si son épaisseur est inferieure à un seuil e#c (de l'ordre du millimètre en pratique). Nous avons étudié le démouillage de la surface par nucléation et croissance d'une zone sèche. A partir de nos expériences conduites sur des films d'alcanes et d'huiles silicones, nous avons montré que la vitesse d'ouverture garde une valeur constante v, au cours du séchage. V est inversement proportionnelle à la viscosité et varie comme l'angle de contact au cube. Tous ces résultats sont en accord avec une théorie hydrodynamique récente et invalident les théories basées sur des processus moléculaires.
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PATERSON, AGNES. „Mouillage de surfaces heterogenes : cellules de hele-shaw imparfaite“. Paris 6, 1995. http://www.theses.fr/1995PA066688.
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Nous avons etudie l'influence des defauts de mouillabilite sur la morphologie d'un front de mouillage avancant dans une cellule mince, dite cellule de hele-shaw. Nous avons mis au point la realisation des cellules minces, la fabrication de defauts et leur caracterisation ainsi qu'un dispositif optique nous permettant de visualiser les deformations successives du front de mouillage en faisant disparaitre les defauts. Grace a cette technique nous pouvons detecter apres le traitement des images les contours de l'interface. Nous avons etudie experimentalement et theoriquement l'interaction entre l'interface et un defaut de mouillabilite isole. Nous avons mis en evidence la transition entre un regime de decrochage et de piegeage: si le defaut est suffisamment fort, la ligne de contact reste accrochee sur le defaut et le front liquide ne peut progresser qu'en laissant une bulle d'air sur le defaut, une partie de la surface solide restant alors non mouillee. Sur un defaut faible, en revanche, la ligne de contact ne fait que se deformer momentanement et la surface solide est finalement entierement recouverte par le liquide. Nous avons calcule les formes d'equilibre de l'interface en faible et forte deformation en geometrie bidimensionnelle et nous avons utilise l'expression postulee de l'energie de deformation de l'interface pour remonter aux forces exercees par l'interface sur le defaut a partir des profils experimentaux. Ces forces ne sont pas accessibles par des methodes directes. Nous avons examine le comportement du front de mouillage sur des defauts de mouillabilite multiples, situation qui correspond aux applications industrielles. Nous examinons l'influence de la repartition des defauts et de la gravite sur l'amplitude de fluctuation du front de mouillage. L'analyse statistique de ces systemes permet d'etablir des correlations entre la distribution de defauts sur le substrat et le comportement de l'interface liquide
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Jonghe, Véronique de. „Hystérésis de mouillage sur des surfaces hétérogènes ou rugueuses“. Grenoble INPG, 1993. http://www.theses.fr/1993INPG0053.
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Nous determinons experimentalement la largeur maximale de l'hysteresis de mouillage de differents liquides sur des surfaces presentant deux types de defauts: des heterogeneites chimiques reparties de maniere periodique ou de la rugosite aleatoire. Les experiences sont realisees sur des systemes liquide metallique/solide modeles qui nous permettent de mettre en evidence les parametres physicochimiques dont depend l'hysteresis de mouillage. Dans ce but, nous avons utilise deux methodes experimentales: la methode tensiometrique d'immersion-emersion et la methode optique de la goutte-sandwich; cette derniere technique qui est originale, a egalement ete utilisee pour developper une modelisation thermodynamique de l'hysteresis maximale. Nos resultats experimentaux nous permettent de discuter de la validite des modeles etablis par les thermodynamiciens et de l'approche mecanique plus recente, proposee par de gennes qui permet de relier l'hysteresis a l'ancrage de la ligne triple se deplacant dans un champ de defauts
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Brzoska, Jean-Bruno. „Effet des gradients thermiques sur le mouillage de surfaces modeles“. Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066045.
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Lorsque l'on chauffe localement une surface solide couverte de gouttes ou d'un film de liquide, le liquide tend a s'eloigner de la source de chaleur. Cette these presente une etude experimentale de ce phenomene, appele effet marangoni thermique. Bien que cet effet s'observe couramment, son etude quantitative ne peut etre menee que sur des surfaces modeles aux proprietes de mouillage bien definies. Le premier volet de cette etude est consacre a la silanisation, un procede de greffage chimique en phase liquide non aqueuse permettant de fixer durablement sur un substrat inorganique une couche organique monomoleculaire de mouillabilite ajustable. Apres la mise en place d'un protocole experimental detaille, une etude systematique de la temperature de traitement en fonction de la taille des molecules greffees montre l'existence d'une temperature seuil en dessous de laquelle les couches greffees sont denses; ce comportement peut etre compare a la thermodynamique des couches monomoleculaires de langmuir-blodgett. Des experiences de deplacement de gouttes liquides non mouillantes en presence d'un gradient thermique sur des surfaces silanisees sont ensuite presentees. Les gouttes ne se deplacent que si elles depassent une taille critique, qui ne depend pas de la viscosite du liquide. Passee cette taille, la vitesse de deplacement de gouttes n'excedant pas 1 cm evolue selon une loi bien decrite par une approximation de regime capillaire (brochard, 1989). Ce travail se termine par l'etude de rubans liquides mouillants dans des conditions similaires. Le liquide draine par l'effet marangoni sur le bord froid du ruban se rassemble en un bourrelet instable. L'instabilite croit d'abord exponentiellement, avec une constante de temps et une longueur d'onde compatibles avec une theorie hydrodynamique recente de troian et al
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Mondon, Pascal. „Etude de structures filamentaires par mouillage capillaire dynamique“. Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-206.pdf.
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Du processus d'encollage, de teinture, d'imprégnation et de moulage de matériaux composites, chaque étape passe par la mise en contact d'un liquide avec une structure multifilamentaire, qui se poursuit par la migration spontanée du liquide au sein de cette structure (mouillage capillaire). La compréhension de ce phénomène permet en outre d'optimiser les procédés faisant intervenir tout type de liquide, avec la plupart des structures fibreuses. Ce phénomène de mouillage capillaire traduit l'existence de ménisques au sein du fil, et principalement dans l'espace interstitiel, engendrant une pression qui est définie par Laplace. Lorsque cette pression égale la pression gravitationnelle, le liquide atteint alors sa position d'équilibre (capillarite statique). Nous nous sommes intéressés à la forme dynamique par le biais d'un dispositif expérimental d'observation et de mesure du front de montée de liquide au sein d'un multifilament en fonction du temps. Nous montrons dans un premier temps, que la cinétique d'ascension capillaire suit une loi de progression diffusive, pour ensuite exploiter le coefficient de diffusion qui traduit cette cinétique de mouillage, mais qui intègre également les caractéristiques du liquide, celles émanant des interactions fil-liquide et enfin celles découlant de la structure interstitielle du fil. L'interprétation des représentations statistiques des coefficients de diffusion nous a permis, tant de façon quantitative, de caractériser la distribution des rayons capillaires d'une portion de fil, que de façon qualitative, de définir un type de compactage des filaments du fil étudié
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Bouchdoug, Mohamed. „Physisorption de l'hexafluorure de soufre sur des surfaces uniformes-mouillage partiel“. Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37596275z.
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Delorme, Nicolas Poncin-Epaillard Fabienne. „Elaboration de surfaces à mouillabilité photo-contrôlable“. [S.l.] : [s.n.], 2004. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2004/2004LEMA1004.pdf.
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Fayala, Faten. „Contribution à la modélisation géométrique d'une structure multifilamentaire : application au mouillage capillaire“. Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-365.pdf.
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L'objectif de cette these est de modeliser la distribution geometrique des monofilaments dans un fil afin de simuler la diffusion d'un liquide a travers ce fil. Le modele est valide par comparaison de la simulation et de l'experimentation. Pour cela, la premiere partie de la these presente : la realisation des coupes successives, l'extraction des caracteristiques geometriques propres de chaque coupe et la modelisation du suivi a travers ces coupes. Ensuite, est presente l'aspect theorique lie a la diffusion d'un liquide dans un tube capillaire et quelques manipulations experimentales permettant de visualiser le phenomene de mouillage pour une portion de fil polyester. A partir des observations realisees sur le phenomene de mouillage et des caracteristiques des coupes successives, la modelisation dans le sens de diffusion a ete effectuee. Cette modelisation est basee sur la theorie de la logique floue. Les resultats obtenus sont utilises comme parametres d'entree du reseau de capillaire construit a partir des relations liant les coupes. Les combinaisons de ces parametres sont assimilees a une vitesse. Nous avons alors mis au point une technique de simulation pour visualiser la diffusion du liquide et calculer les hauteurs atteintes par celui-ci dans le fil. Ensuite, les resultats obtenus experimentalement ont ete compares a ceux obtenus par simulation pour la meme portion du fil et l'erreur entre le modele et la realite experimentale a ete minimisee. Avec ce modele, la simulation de la diffusion donne des resultats satisfaisants, proches de la realite.
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Sejri, Nejib. „Influence du pré-mouillage sur la production et sur les caractéristiques mécaniques d'un fil encollé“. Mulhouse, 2008. https://www.learning-center.uha.fr/opac/resource/influence-du-premouillage-sur-la-production-et-sur-les-caracteristiques-mecaniques-dun-fil-encolle/BUS4111202.
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Pour encoller un fil avant tissage on peut l'imprégner avec de l'eau avant passage dans un bac de colle. Cette opération permet d'économiser de la colle mais on observe que malgré cette diminution le module d'young du fil encollé est amélioré. Lorsque l'on cherche à savoir pourquoi on observe cette croissance on peut par observation au MEB noter que les points de colle sans être plus nombreux sont plus étalés en liaison avec un meilleur mouillage du fil. De même ce prémouillage diminue considérablement la pilosité du fil et son comportement aux sollicitations répétéesTo size a yarn before the weaving operations it is possible to pad this yarn in warm water before the padding in the size solution. This operation decreases the size rate of the yarn but despite this decrease the young modulus of the yarn is better than without prewetting. This result is explained by a better spreading of the size points due to a better wetting of the yarn by the size solution. This prewetting decreases also the yarn hairiness and its behaviour in fatigue tests
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Sellami, Hamid. „Adsorption en couches à l'interface solide-liquide : relation avec le mouillage : système silice-eau-2,5 diméthylpyridine“. Brest, 1996. http://www.theses.fr/1996BRES2034.
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Ce travail est une contribution a l'etude des transitions de mouillage dues a l'existence d'un point critique dans le systeme etudie, et des phenomenes d'adsorption qui leur sont theoriquement associes: il s'agit d'etudier experimentalement les mecanismes energetiques qui accompagnent ces transitions de mouillage dans le systeme silice-eau-2,5dimethylpyridine au travers de mesures d'adsorption a l'interface solide-liquide. Treize isothermes d'adsorption ont ete determinees par la methode des restes entre 25 et 56c, sur un nombre tres important de points. Ces isothermes presentent entre 4 et 6 paliers, ainsi qu'un phenomene d'hysteresis, et une analyse critique des resultats permet de conclure a la possibilite d'un depot en couches, phenomene tres rare a l'interface solide-solution, et donc a des changements de phase de surface. Les enthalpies d'immersion calculees a partir des adsorptions mettent en evidence un changement du signe de l'enthalpie quand on franchit la temperature de transition de mouillage. Ce changement de signe n'est pas prevu par la theorie, mais il a ete partiellement confirme par calorimetrie
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Hamraoui, Ahmed. „Transition de prémouillage et transitions de couches ("layering") à l'interface solide-liquide : système : silice-eau-2,5diméthylpyridine“. Brest, 1996. http://www.theses.fr/1996BRES2029.
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Ce travail est la mise en evidence experimentale, par des methodes thermodynamiques, de la transition de premouillage dans le systeme silice-eau-2,5dimethylpyridine. Pour cela, les isothermes en solutions concentrees en 2,5dimethylpyridine (par rapport a la couche de miscibilite) ont ete determinees avec une grande precision, a 10 temperatures par la methode des restes, la detection se faisant par refractometrie differentielle. La comparaison avec les isothermes a marches obtenues en solution diluee permet d'expliquer la forme oscillante des isothermes par un depot en couche de la 2,5dimethylpyridine en cinq etapes differentes. Ce premier changement de phase peut etre modelise de facon empirique de facon tres satisfaisante, ce qui permet de decomposer la donnee experimentale, l'adsorption relative, en adsorptions individuelles et de calculer la fraction molaire de surface. L'analyse de la courbe fraction molaire en fonction de la composition molaire d'equilibre en solution (x#2), en termes de stabilite de la phase de surface permet d'identifier et de localiser la transition de premouillage, en tant que demixtion liquide-liquide de surface, de tracer le diagramme de phases de surface et le diagramme de cahn. Ces resultats sont confortes par les connaissances prealables obtenues sur le systeme, la comparaison avec les resultats de la theorie et les verifications de coherence des raisonnements thermodynamiques
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Li, Jianguo. „Etude expérimentale et théorique de la mouillabilité de l'alumine par des alliages à base de cuivre“. Grenoble INPG, 1988. http://www.theses.fr/1988INPG0116.
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Etude experimentale, par la methode classique de la "goutte posee" sous vide secondaire, de la mouillabilite de l'alumine monocristalline par des alliages de cu avec al,si et sn. Influence de solutes metalliques. Developpement d'un modele thermodynamique statistique a trois parametres permettant de decrire les isothermes de l'angle de contact et du travail d'adhesion dasn les systemes non reactifs du type alliage binaire-ceramique
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Méar, Anne-Marie. „Mécanismes d'adsorption du carbofuran sur la silice : influence de la structure, des cinétiques et de la solubilité“. Brest, 1997. http://www.theses.fr/1997BRES2009.
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Le travail expose dans cette these se rapporte aux phenomenes d'adsorption et de desorption d'un pesticide, le carbofuran, sur un support modele, la silice. Le but est d'identifier les facteurs physico-chimiques affectant les mouvements du carbofuran dans l'environnement. Une premiere partie expose les aspects theoriques du phenomene d'adsorption a l'interface solide-liquide d'un solute et l'influence de la solubilite sur ce phenomene. L'interface liquide-vapeur mise en jeu dans les phenomenes de transport des pesticides est aussi presentee. La modelisation des cinetiques d'adsorption par la methode des compartiments y est abordee. Dans une seconde partie, experimentale, la construction de six isothermes d'adsorption a differentes temperatures en fonction de fraction molaire en carbofuran montre d'une part l'existence de deux paliers qui n'evoluent pas de la meme facon selon la temperature, et d'autre part, une augmentation de l'adsorption relative avec la temperature et a l'approche de la limite de solubilite. Les mesures de tensions superficielles a l'interface liquide-vapeur pour a differentes temperatures indiquent une diminution de celles-ci jusqu'a 30c. Cette temperature semble correspondre a une transition de mouillage, caracterisee par ailleurs par la mesure des tensions d'adhesion. Cette transition de mouillge donne lieu a l'interface solide-liquide a une forte augmentation de l'adsorption relative. Les valeurs d'adsorption a l'interface liquide-vapeur sont cependant 70 fois plus grandes que celles mesurees a l'interface solide-liquide, on en conclut que le phenomene d'adsorption a la surface des solutions doit jouer un role dans la dispersion du carbofuran dans l'atmosphere. La modelisation des cinetiques d'adsorption et de desorption indique que ces deux phenomenes bien que thermodynamiquement reversibles, sont cinetiquement irreversibles ; l'adsorption est plus rapide que la desorption, ce qui implique que le relargage du carbofuran dans les eaux se fera par contact prolonge.
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Nicole, Lionel. „Adsorption d'une molécule hydrophobe modèle, le C60, sur des matériaux aux tensioactifs structurants : les MCM-41“. Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20022.
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Bami, Chatenet Yann. „Modélisation analytique du mouillage sur des topographies multi-échelles complexes pour le design biomimétique de surfaces superhydrophobes“. Electronic Thesis or Diss., Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2024. http://www.theses.fr/2024ECDL0053.
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Une goutte d’eau roule sur une feuille de lotus sacré mais elle adhère à un pétale de rose. Ces deux surfaces présentent, aux échelles micrométrique et nanométrique, une morphologie complexe. Quel est alors le lien entre leur mouillabilité et leur morphologie multi-échelles ? L’objectif de cette thèse est de mener une approche biomimétique pour la conception de surfaces superhydrophobes tout en comprenant les stratégies mises en œuvre par le vivant. Dans une première partie, nous caractérisons des surfaces végétales dont le régime de mouillage est observé directement par microscopie confocale à balayage laser. Nous démontrons que le lotus sacré produit un mouillage en régime mixte métastable caractérisable par une profondeur d’ancrage non nulle des lignes triples à l’équilibre. De plus, nous observons un régime hiérarchique de Wenzel-Wenzel sur le pétale de rose, à rebours des hypothèses de la littérature. De ces observations, nous tirons des questionnements clés que nous confrontons aux modèles actuels de la littérature. Dans une seconde partie, nous adaptons deux approches des phénomènes capillaires à l’étude du piégeage d’air sur une topographie multi-échelles et introduisons la paramétrisation nécessaire à l’étude des régimes de mouillage mixte et de leur robustesse. Nous prédisons la profondeur d’ancrage à l’équilibre sur le lotus sacré en mettant en lumière le rôle de sa topographie nanométrique. Enfin, nous décrivons les mécanismes gouvernant les mouvements à l’avancée et à la reculée et leurs propagations par récurrence à travers les échelles topographiques constituant une surface en introduisant la notion de mouvement précurseur. Nous démontrons l’effet de la profondeur d’ancrage à l’équilibre sur l’hystérèse d’angle de contact et le rôle des sous-échelles topographiques sur la robustesse du régime de piégeage d’air. À travers l’étude expérimentale de surfaces fabriquées par photolithographie, nous confrontons ce modèle à la réalité. Enfin, dans une troisième partie, nous transposons les conclusions issues de ce modèle en un cahier des charges pour la conception de surfaces superhydrophobes robustes, déclinons la stratégie mise en œuvre par la feuille du lotus sacré et proposons deux voies de fabrication de surfaces déperlantes, par recristallisation de cire naturelle et polymérisation deux-photonsA drop of water rolls on the sacred lotus leaf but stay fiercely anchored onto a rose petal. Both surfaces display a complex morphology at the micrometric and nanometric scales. Therefore, one could ask: how are their wettability and their morphology related? The purpose of this dissertation is to carry out a biomimetic approach in order to conceive superhydrophobic surfaces and to better understand nature’s strategies. In a first part, vegetal surfaces have been characterized by directly observing the wetting state they produce with the help of confocal microscopy. We demonstrate the fact that the sacred lotus produces a metastable mixed-state wetting that is characterized by a finite equilibrium anchorage depth of triple lines. On the other hand, a Wenzel-Wenzel hierarchical wetting state is observed on the rose petal, in spite of what literature suggests. From these experiments, key questions have been highlighted and confronted to the current models available within the literature. In a second part, two approaches to capillary phenomena have been adapted to the study of a composite wetting state produced by a multiscale topography. We introduce a complete parameterization allowing us to tackle the problem of the mixed-state wetting and its stability, to predict the value of the equilibrium anchorage depth on the sacred lotus leaf and to identify the contribution of its nanoscale topography to its wetting. Then, we thoroughly describe the mechanisms underlying the advancing and receding motions of triple lines and their recursive propagation across every topographical scale constituting a surface by introducing the notion of precursor motion. We highlight the effect of the equilibrium anchorage depth on the contact angle hysteresis and the role played by topographical subscales on the robustness of the composite wetting state. Through the experimental study of model surfaces manufactured by photolithography, we compare our predictions to reality. Eventually, in a third part, the conclusions drawn from our model are transposed into technical specifications for the conception of robust superhydrophobic surfaces, the strategy of the sacred lotus leaf is thoroughly described and two promising manufacturing processes are proposed through the recrystallization of natural wax and two-photon polymerization
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Feltrin, Emeline. „Surfaces PDMS structurées et/ou décorées par des nanoparticules : vers des propriétés optiques et de mouillage modulables“. Thesis, Bordeaux 1, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR15207/document.
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Le potentiel du polydiméthylsiloxane (PDMS), élastomère transparent et déformable réversiblement en temps réel, est mis en avant dans ce travail comme substrat fonctionnel dans le domaine de l’optique et du mouillage. Dans une première partie, nous avons développé des surfaces de PDMS ridées à l’aide d’instabilités de flambage, de longueurs d’onde (λ) et d’amplitude (A) variables et contrôlées, puis nous avons organisé sélectivement des nano-objets sur cette texturation de surface avec afin d’en moduler la physico-chimie. Dans une seconde partie, la génération, in situ, de nano-plots/nanoparticules d’or et d’argent à la surface de verre et de PDMS a été étudiée et caractérisée d’un point de vue optiqueThe polydimethylsiloxane (PDMS), a transparent and stretchable elastomer, is put forward in this work as a functional substrate in the field of optics and wetting. In the first part, we have developed wrinkled PDMS surfaces via controlled buckling instabilities. We were able to tune both the wavelength (λ) and the amplitude (A) of the structuration on a large length scale. We have then selectively organized some nanoparticles the textured surfaces in order to modulate its physical-chemistry. In the second part, in situ generation of gold and silver nanoparticles/plots has been developed and studied both on glass PDMS surfaces and subsequently characterized optically
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Fabié, Laure. „Manipulation de liquide par microscopie à force atomique : méthode, applications et mécanismes de dépôt“. Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1552/.
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La réalisation de dispositifs utilisant des nano-objets comme briques élémentaires nécessite des méthodes efficaces de dépôt contrôlé. C'est dans ce contexte que la technique NADIS (Liquid NAnoDISpensing) a été récemment développée. Elle consiste à déposer une solution liquide avec une pointe de microscope à force atomique dont l'apex est percé d'un nanocanal réalisé par faisceau d'ions focalisés. Le transfert est accompli par capillarité à travers cette ouverture lors du contact de la pointe sur la surface. L'optimisation de la technique nous a permis de déposer des volumes de l'ordre du femto- (10-15 L) ou de l'atto-litre (10-18 L) correspondant à une résolution ultime de 40 nm. La flexibilité de la méthode en termes de matériaux déposés a été démontrée par différents systèmes : des réseaux de spots de différentes protéines ont été créés et analysés par microscopie à fluorescence ; des nanoparticules ont été utilisées pour démontrer le dépôt d'objets individuels ; des nanogouttes de liquide ionique ont permis d'assurer la connexion fluidique de nanocanaux biologiques individuels. Ces exemples démontrent que la précision de la lithographie à sonde locale combinée à la manipulation de liquide fait de NADIS une technique performante et flexible qui peut donner lieu à de nombreuses applications en nanosciences. Au-delà de la structuration de surface, NADIS est un outil unique de manipulation de liquide à l'échelle sub-micrométrique qui a été mis à profit pour réaliser des expériences modèles de capillarité et de mouillage à ces dimensions : La force capillaire exercée sur la pointe par le nanoménisque durant le dépôt a été analysée en détail. Une méthode de simulation des courbes de force a été élaborée et a permis de reproduire l'ensemble des résultats expérimentaux, mettant en évidence une grande variété de comportements. Cette étude a donné des indications importantes sur le mécanisme de transfert du liquide, tout en fournissant un contrôle en temps réel du dépôt. L'étude de la taille des dépôts (spots ou lignes) a permis d'observer la dynamique d'étalement de liquide à l'échelle sub-micrométrique et pour des temps de l'ordre de la milliseconde, régime difficilement accessible par d'autres méthodes. Un modèle a été proposé pour interpréter les résultats expérimentaux, en particulier la loi de puissance r ~ t0,25 mise en évidence aux temps courts. Il reproduit quantitativement l'influence des différents paramètres validant ainsi un régime original d'étalement à pression constanteThe fabrication of devices using nano-objects as building blocks requires efficient methods of controlled deposition. NADIS (Liquid NAnoDISpensing) was recently developed in this context. It consists in dispensing a liquid solution with an atomic force microscope tip presenting a nanochannel drilled by focused ion beam at its apex. The liquid transfer is performed by capillarity, through this aperture, during the contact of the tip onto the substrate. The optimisation of the technique allowed depositing volumes in the femto- (10-15 L) to atto-liter (10-18 L) range corresponding to an ultimate resolution of 40 nm. The versatility of this method in terms of deposited materials has been demonstrated on different systems: spot arrays of various proteins created and analysed by fluorescence microscopy, nanoparticles patterns showing single objects deposition, ionic liquid nanodroplets used to connect biological nanochannels. These applications demonstrate that, by combining the precision of the scanning probe lithography with the direct manipulation of liquid solutions, NADIS is an efficient and versatile technique enabling many applications in nanosciences. Beyond surface patterning, NADIS is a unique tool to manipulate liquid at sub-micron scale, used to realize model experiments on capillarity and wetting at these dimensions. The capillary force exerted on the tip by the nanomeniscus during the retraction was studied in detail. A simulation method was developed and permitted to reproduce all the experimental results, highlighting a large variety of behaviours. This study gave important insight into the liquid transfer mechanism while providing a real time control. The analysis of the deposit (spots or lines) size has allowed observing the liquid spreading dynamics at sub-micron range and for millisecond time scale, regime hardly accessible with other methods. A model has been proposed to interpret the experimental results, in particular the power law r ~ t0,25 observed at short times. It reproduced quantitatively the influence of the different experimental parameters, showing an original regime of spreading at constant pressure
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Fresnais, Jérôme. „Synthèse par voie de plasma de surfaces ultrahydrophobes et études de leurs propriétés de mouillage et de démouillage“. Le Mans, 2001. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2001/2001LEMA1012.pdf.
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L'UTILISATION DES PLASMAS FROIDS (02 PUIS CF,) POUR MODIFIER LA SURFACE D'UN POLYETHYLENE BASSE DENSITE (PEBD) PERMET D'013TENIR UN ANGLE DE CONTACT DE 170c; UNE GOUTTE DEAU SE DEPLACE AISENOENT SI CETTE SURFACE EST INCLINEE DE QUELQUES DEGRES. L'ANALYSE DES PHASES PLASMAS AINSI QUE CELLES DES SURFACES MONTRENT QUE L'AUGMENTATION DE RUGOSITE PERMET D'OBTENIR DES SURFACES ULTRAHYDROPHOBES. NOUS AVONS SURTOUT DETERMINE LA CONDITION LIMITE INFERIEURE EN RUGOSITE (19 NM) POUR LAQUELLE DES PROPRIETES ULTRAHYDROPHOBES SONT OBTENUES. CES SURFACES ULTRAHYDROPHOBES PEUVENT PERDRE LEURS PROPRIETES: L'ANGLE DE CONTACT MURE SUR UNE SURFACE ULTRAHYDROPHOBE APRES UNE IMMERSION DE DIX MINUTES DANS LEAU PASSE DE 170" A 140". LE DEMOUILLAGE DE CES SURFACES EST RALENTI PAR LA RUGOSITE. DES EXPERIENCES DE DEMOUILLAGE PLUS CLASSIQUES MONTRENT QU'UNE SURFACE ULTRAHYDROPHOBE DEMOUILLE PLUS LENTEMENT LORSQUELLE EST PREALABLENOENT MOUILLEE PAR LA VAPEUR D'EAU, MAIS PLUS VITE QU'UN PTFE CLASSIQUECOLD PLASMAS (02, THEN CF4) ARE A GCOD WAY TO MODIFY LOW DENSITY POLYETHYLENE TO OBTAIN CONTACT ANGLES WrM WATER AS HIGH AS 170° -, A WATER DROPLET WILL ROLL OFF EASILY FROM THE SURFACE WHEN TILTED. THE PLASMA PHASES STUDY AND THE CHEMICAL ANALYSIS OF THE SURFACE SHOW THAT TI-OE INCRFASE OF ROUGHNESS GIVES ULTRAHYDROPHOBIC PROPERTOES TO THE SURFACE. WE ALSO DETERMME FOR THE FIRST TIME THE MINIMUM ROUGHNESS VALUE (19 NM) NEEDED TC) REECH ULTRA HYDROPHOBIC BEHAVIOR. BUT THOSE SURFACES CAN LOOSE THEIR PROPERTIES WI-OEN DIPPED INTO WATER FOR 10 NIINUTES: THE CONTACT ANGLE FALLS TO 140". ROUGHNESS ALSO LIMITATE THE DEWETTING OF THOSE SURFACES. MORE CLASSICAL EXPERIIMENTS SHOW THAT A FILM OF WATER DEWET MORE SLOWLY AS TI-W- SURFACE IS PREVIOUSLY WET BY WATER VAPOP- BUT RAPIDILY THAN WATER ON A PTFE SURFACE
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Fresnais, Jérôme Poncin-Epaillard Fabienne. „Synthèse par voie de plasma de surfaces ultrahydrophobes et études de leurs propriétés de mouillage et de démouillage“. [S.l.] : [s.n.], 2001. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2001/2001LEMA1012.pdf.
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Duez, Cyril. „Effets du mouillage en hydrodynamique macroscopique : traînée, impacts et ruissellement“. Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00396584.
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L'influence des propriétés de surfaces sur un écoulement liquide microscopique au voisinage d'une paroi a été mise en évidence au cours des dernières années. On entend ici par propriétés de surface l'affinité des solides avec les liquides mis en œuvre, caractérisée par l'angle de mouillage formé par une goutte liquide déposée sur la paroi solide. L'usage de surfaces superhydrophobes a permis notamment d'observer un glissement important du liquide sur la paroi solide pour des écoulements de microfluidique. On peut se demander si les propriétés de mouillage ont également une influence dans des situations hydrodynamiques de plus grande échelle, et c'est à cette problématique que l'on tente d'apporter des réponses dans cette thèse.Dans un premier temps, des mesures de forces réalisées sur des solides immergés dans un écoulement montrent que l'application d'un revêtement superhydrophobe ne permet pas d'obtenir la réduction radicale espérée de la traînée hydrodynamique. Par la suite, nous nous intéressons à des situations d'impact solide-liquide, mettant en œuvre des lignes de contact triples : impacts de sphères solides sur une interface liquide-gaz, puis impacts d'un jet liquide sur des impacteurs solides, conduisant à la formation de cloches liquides. Nous mettons en évidence et rationalisons dans ces deux cas le couplage fort qui relie les propriétés des surfaces à l'hydrodynamique macroscopique.
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Belharizi, Mohamed. „Mouillabilité des carbones par les brais“. Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1985. http://www.theses.fr/1985ECAP0052.
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Rozumek, Olivier. „Étude de la mouillabilité d'un matériau cellulosique : le bois : relations mouillabilité - adhésion“. Mulhouse, 1986. http://www.theses.fr/1986MULH0009.
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On examine les problèmes posés par la rugosité et la porosité des surfaces, ainsi que par leur contamination par des extraits. On définit des modes de mesure des caractéristiques superficielles du bois et de sa mouillabilité par les résines de collage. On montre que le vieillissement des surfaces et leur désactivation thermique provoquent une baisse de la polarité des supports: le vieillissement est la conséquence de migrations d'extraits, la désactivation thermique résulterait de transformations chimiques. On propose un modèle d'interaction liquide/solide, qui permet de prévoir la mouillabilité du bois par les résines liquides. Cette mouillabilité est corrélée à la résistance mécanique des joints durcis
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Rivollet, Isabelle. „Angles de contact et adhésion thermodynamique dans les systèmes non réactifs métal-alumine“. Grenoble INPG, 1986. http://www.theses.fr/1986INPG0133.
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Etude experimentale de 2 effets susceptibles de masquer les proprietes intrinseques des interfaces : l'effet de la rugosite et l'effet de l'oxygene. Pour l'effet de la rugosite, construction d'un appareillage permettant de mesurer les angles de contact jusqu'a 1873k par la methode "immersion-emersion"; determination de la variation du domaine d'hysteresis de l'angle de contact dans les systemes s nonnal::(2)o::(3), p nonbal::(2)o::(3) et pb oxyde nonal::(2)o::(3). Etude de l'effet de l'oxygene par la methode de la "goutte posee" pour le systeme s nonnal::(2)o::(3) entre 510 et 1573k sous differentes atmospheres (vide, gaz neutre). Application a la definition des conditions optimales de determination des proprietes interfaciales entre au, sn, pb, et ni, et l'alumine monocristalline
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Bolteau, Blandine. „La magnétisante histoire de la goutte fakir ou étude des propriétés de mouillage de surfaces superhydrophobes à géométrie magnétiquement modulable“. Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS062/document.
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Dans cette thèse, nous avons travaillé sur la mise au point de surfaces superhydrophobes modèles dont la mouillabilité peut être contrôlée par un stimulus externe. Composées de forêts de piliers micrométriques élastomères à forts rapports d'aspect dans lesquels sont incorporées des particules magnétiques, les surfaces présentent, via l'application d'un champ magnétique externe, une orientation modulable des piliers, donc une rugosité de surface adaptable. En faisant varier la géométrie, l'élasticité et l'aimantation de ces derniers, nous avons pu mettre en évidence les points suivants. Nous avons vu dans un premier temps qu’en accord avec la littérature, et en l’absence de champ magnétique, l’hystérèse de mouillage augmente avec la fraction de surface. Cependant, elle reste constante lorsque l’élasticité des piliers varie. Résultat déroutant, car à l’échelle du pilier, il existe bel et bien une différence de mobilité des piliers entre les piliers les plus rigides et les plus complaisants qui subissent la traction de la ligne triple.Nous avons ensuite montré que l’orientation des piliers changeait significativement l’angle de glissement via l’application d’un champ magnétique. De plus, le glissement de la goutte sur la surface est favorisé lorsque les piliers sont orientés à l’opposé de la pente. Enfin, nous avons pu contrôler la façon dont une goutte d’eau se déplace sur une surface inclinée en deçà de l’angle de glissement, puisqu’elle n’avance vers le bas de la surface que si une actuation magnétique est appliquée. Ces surfaces seront une source d’étude intéressante pour comprendre comment moduler le mouillage ou l’écoulement de liquide en état fakirDuring this thesis, we have developped superhydrophobic surfaces whose wettability can be controlled by an external magnetic stimulus. Formulating a network of elastomeric and magnetic micro-pillars with high aspect ratio allows the orientation of the pillars through magnetic forces, hence an adaptable surface roughness. Moreover, modulating the geometry, elasticity and magnetization of pillars allowed us to highlight the following conclusions.We have seen first that in agreement with the literature, without magnetic field, the wetting hysteresis increased with the surface fraction. However, it remains constant varying the elasticity of pillars. This conclusion is confusing, because at the pillar scale, there is indeed a difference of mobility between rigid and flexible pillars due to the force exerted by the triple line.We then demonstrated that the deflexion of the pillars can change significantly the sliding angle due to the applied magnetic field. Moreover, sliding of the droplet on such a surface is promoted when pillars are deflected against the slope.Finally, we managed to control the displacement of a droplet on a surface which is tilted with an angle below the sliding angle : it moves forward from the surface only if magnetic actuation is applied. This surfaces will be an attractive source of study in order to understand how to modulate wetting and liquid flow in fakir state
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Le, Grand-Piteira Nolwenn. „Ruissellement avec effets de mouillage : gouttes et méandres sur un plan incliné“. Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077124.
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En mouillage partiel, l'arrière de gouttes glissant sur un,plan incliné développe, au-delà d'une vitesse critique, une singularité en coin, arrondie à petite échelle. L'inclinaison ou la courbure de la ligne de contact retardent la transition de mouillage. À plus grande vitesse, un filet liquide dont la largeur croît avec la vitesse des gouttes, se développe et se rompt en déposant des gouttes satellites sur le substrat. Un modèle de lubrification permet de retrouver divers aspects de ces phénomènes : interface conique, retard au démouillage, largeur du ligament. . . Une augmentation du débit conduit à un écoulement en filet droit qui se déstabilise au-delà d'un débit seuil pour former des méandres stationnaires. L'équilibre entre inertie, tension de ligne et hystérésis de mouillage rend compte du rayon de courbure des virages, mais également du seuil de méandrage. Les méandres présentent une très forte hystérésis en débit provenant de l'accrochage sur le substrat. L'augmentation de la viscosité induit des changements de comportement : déclenchement non spontané des méandres et croissance de leur amplitude avec la distance à l'injection. Ces méandres avec hystérésis sont comparés à des méandres sans hystérésis, en mouillage total, confinés dans une cellule de Hele-Shaw. Privés d'accrochage sur le substrat, ces derniers sont alors mobiles. Nous avons étudié quelques effets de la physico-chimie sur ces méandres et montré que les surfactants ne sont pas nécessaires au méandrage. L'équilibre entre inertie et capillarité donne le seuil de ces méandres sans hystérésisUnder partially wetting conditions, the rear of drops sliding down an inclined plane develops, above a critical velocity, a cornered singularity which is rounded at small scale. The inclination or the curvature of the contact line delays the wetting transition. At higher velocities, a liquid rivulet, whose width increases with the velocity of the drops, develops and breaks into smaller drops deposited on the substrate. A lubrication model accurately describes several aspects of these phenomena: conical interface, delaying of the dewetting transition, width of the rivulet. . . If the flow rate is increased, the liquid flows as a straight rivulet and above a critical flow rate, it destabilizes into stationary meanders. The balance between inertia, line tension and hysteresis of wetting gives the radius of curvature of the meanders, as well as the onset of meandering. The very strong flow rate hysteresis observed can be explained by pinning on the solid surface. An increase in viscosity changes the behavior of the meanders: they no longer arise spontaneously and their amplitude increases with the distance to the nozzle. These meanders with hysteresis have been compared to meanders without hysteresis, under totally wetting conditions, enclosed in a Hele-Shaw cell. Without pinning forces, the latter are therefore mobile. A few physico-chemical effects have been studied and revealed that surfactants are not necessary for meandering. A balance between inertia and capillarity gives the onset of these totally wetting meanders
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Sebilleau, Julien. „Interactions écoulement / mouillage : application au procédé Float de mise en forme du verre“. Paris 7, 2009. http://www.theses.fr/2009PA077227.
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Cette thèse discute deux exemples d'interaction entre un front de mouillage et un écoulement. Dans la première situation, des zones sèches se forment dans un film en écoulement. Notre étude, expérimentale et théorique, confirme que leur forme résulte principalement d'un équilibre entre effets capillaires et poids du bourrelet entourant la zone sèche. La stabilité fait intervenir des effets secondaires liés à la courbure de la ligne de contact, à la pression hydrostatique du film et à la redistribution de la quantité de mouvement apportée par le film. Un modèle général est construit permettant de traiter les viscosités élevées, mais aussi le cas « inertiel » plus proche des applications. Dans la seconde situation, on s'intéresse à l'étalement d'un fluide visqueux injecté sur un bain en mouvement. Nous avons étudié ce phénomène avec un bain d'huile silicone perfluorée supportant du glycérol ou du miel. Pour un bain au repos, la flaque s'étale radialement avec une épaisseur uniforme supérieure à l'épaisseur d'équilibre de Langmuir. Cette surépaisseur semble liée à une propriété spécifique de mouillage de l'huile perfluorée qui remonte sur la flaque et modifie le bilan des forces en bord de flaque. Pour un bain en mouvement, on observe plusieurs régimes d'étalement successifs qui conduisent à une forme de nappe en ruban dont la forme est très bien prédite par un modèle cinématique d'advection de la nappe par le bain. Enfin, cette étude sur des fluides visqueux nous a aussi permis d'observer les régimes de flambage d'un jet visqueux impactant un bain en mouvement et de dégager des diagrammes de phases de ce phénomène en fonction des différents paramètres expérimentauxThis work deals with two examples of interaction between a wetting front and a flow. In the first situation, dry patches open in a flowing film. Our study, both experimental and theoretical, confirms that their shape is well described by a balance between capillary effects and the weight of the rim surrounding the dry patch. To predict stability, one has to take into account secondary effects linked to the curvature of the contact line, the hydrostatic pressure in the film and the flux of momentum carried by the film. We built a general model that allows to predict the behaviour for large viscosity and also for the "inertial" case which appears in most of industrial applications. In the second situation, we look to the spreading of a viscous fluid poured onto a moving bath. We study this phenomenon with a bath of perfluorated silicon oil bearing glycerin or honey. For a static bath, the spreading is radial with a uniform height superior to the equilibrium height of Langmuir. This over-height seems to be linked to a specific property of wetting of the perfluorated oil that wets the viscous sheet and thus modifies the balance at the edge. For a moving bath, several successive ways of spreading are observed leading to a ribbon shape of the viscous sheet well predicted by a kinematical model of advection of the sheet by the flow. Finally, our study of viscous liquid allowed ifs to explore the buckling of a viscous jet onto a moving bath and to built phase diagram of the several regimes observed
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Gullino, Sophie. „Etude des doubles-films de mouillage de décane/solution saline sur substrat de quartz“. Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2375.
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Cette etude est motivee par les problemes lies a la recuperation du petrole qui reste piege dans les roches meres. In-situ, le petrole constitue une phase organique presente sous forme de film immerge dans une saumure existant elle-meme sous forme de film de mouillage. Un procede d'extraction consiste a entrainer sans fractionnement ce film de petrole par un ecoulement gazeux. Le probleme physique fondamental sous-jacent concerne donc les conditions de stabilite du double-film huile/saumure sur une paroi siliceuse: elles dependent des proprietes de mouillage de la paroi solide par la phase aqueuse, puis des proprietes d'etalement de la phase organique sur la phase aqueuse, enfin du bilan global des forces intermoleculaires du systeme. Nous avons concu une experience entierement originale permettant de creer un double-film de deux liquides, l'un hydrophobe l'autre hydrophile, aux proprietes de mouillage fondamentalement differentes. Nous avons pu faire varier de facon independante les epaisseurs des films mesurees par microinterferometrie. Nous avons etudie des doubles-films de decane/solution aqueuse de chlorure de sodium. Un resultat essentiel est qu'un tel double-film n'est stable qu'a tres forte concentration en sel et que si l'epaisseur du film aqueux est superieure a une valeur critique dependant de l'epaisseur du film de decane. Nous avons aussi montre qu'il existe une seconde epaisseur critique du film aqueux au-dela de laquelle le film de decane n'est plus d'epaisseur homogene, mais qu'il y a nucleation de films noirs en son sein l'exces de liquide formant des lentilles coexistant avec le film noir. Le film de decane est alors en situation de pseudo mouillage partiel. Nous avons calcule la pression de disjonction du double-film en supposant que seules les forces de van der waals etaient a prendre en compte, et nous en avons deduit les criteres de stabilite: les epaisseurs critiques experimentales et theoriques sont en bon accord
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Ondarçuhu, Thierry. „Phenomenes de mouillage sur surfaces heterogenes et dynamique de relaxation de la ligne de contact“. Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066599.
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Nous presentons ici trois etudes experimentales de phenomenes de mouillage. Les deux premieres sont consacrees au cas de surfaces heterogenes, appelees surfaces mixtes et composees de deux parties de mouillabilites differentes. Dans un premier temps nous avons etudie le comportement statique, a une interface fluide, de fines particules solides presentant une surface mixte. Les proprietes tres specifiques de ce systeme permettent d'envisager des applications pour la stabilisation d'emulsions. Une experience complementaire a consiste a etudier la dynamique d'etalement d'une goutte deposee a cheval sur la frontiere entre les deux parties d'une surface mixte. On observe un mouvement d'ensemble, spontane, de la goutte vers l'une des surfaces. Cette dynamique est decrite en detail et comparee a un modele theorique. Nous avons egalement etudie la dynamique de relaxation d'une ligne de contact sur une surface homogene. Une methode originale a ete mise au point pour deformer periodiquement la ligne de contact et ainsi, tracer la courbe de dispersion. Les resultats sont en tres bon accord avec la theorie et confirment la forme tres particuliere de l'energie elastique de la ligne de contact aussi bien en regime capillaire qu'en regime de gravite
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Rougier, Valentin. „Modélisation multi-échelle de l’imprégnation d’un milieu fibreux : morphologie, mouillage et perméabilité“. Thesis, Normandie, 2021. http://www.theses.fr/2021NORMLH02.
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L'imprégnation de tissus, préformes fibreuses à double échelle couramment utilisées pour renforcer des composites, reste aujourd'hui un processus mal maîtrisé. Le recours croissant à des fibres naturelles d'origine végétales, qui présentent des spécificités comme leur sensibilité à l'humidité, accentue la nécessité d'une meilleure compréhension des phénomènes mis en jeu. Cette thèse a permis de mettre en avant l'importance de la double échelle de pores au sein des tissus, souvent ignorée par les modèles alors qu'elle influence la plupart des phénomènes rencontrés. La morphologie des pores a été caractérisée par analyse d'image quantitative, et la microstructure des préformes fibreuses a pu être extraite de simulations numériques de leur comportement mécanique. Une attention particulière a ensuite été portée sur l'influence de la capillarité au sein des mèches. L'étude détaillée de la dynamique du mouillage a permis d'identifier une transition dans les modes de dissipation, liée à la vitesse de la ligne triple, et que l'on retrouve à une échelle macroscopique lors de l'infiltration. La modélisation de la perméabilité d'un milieu à double échelle, associée à une détermination de la pression capillaire en régime dynamique, a finalement mené à l'établissement d'un modèle décrivant l'imprégnation d'un milieu unidirectionnel pour un régime spécifique d'écoulementThe impregnation of fabrics, which are double-scale fibrous media that are commonly used to reinforce composite materials, remains to this day a relatively poorly controlled process. The increasing use of natural, bio-based fibres which present specific features, such as their sensitivity to humidity, accentuates the need for a better understanding of the involved phenomena. This thesis explores the importance of the double pore scale of the fabric, often ignored by the models despite its influence on most of the processes involved. The pore morphology was characterized by quantitative image analysis, while the microstructure of the fibrous preforms could also be extracted from numerical simulations of their mechanical behavior. An intensive focus was then made on the influence of capillarity within the tows. A detailed study of wetting dynamics allowed the identification of a transition between two modes of dissipation, depending on the contact-line velocity, which may also be observed at a macroscopic scale in infiltration processes. The modeling of a double-scale porous medium's permeability, associated with the derivation of the capillary pressure in a dynamic regime, finally lead to the formulation of a model, which describes the impregnation kinetics of a unidirectional medium for a specific flow regime
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Lewandowski, Fan Yan. „Etude de solutions de polymère de masse élevée : rhéologie et dynamique de mouillage“. Mulhouse, 1994. http://www.theses.fr/1994MULH0321.
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Ce travail porte sur l'étude du mouillage en régime dynamique par des substances non newtoniennes. Deux séries de solutions de polymère ont été analysées : un polyacrylamide partiellement hydrolyse (HPAM) dans un mélange glycérol-eau et un polyisobutylène dans divers solvants composés de décaline et/ou huile de polybutène. Nous avons mis en évidence sur les solutions de HPAM un phénomène transitoire pour différentes grandeurs rhéologiques, ainsi qu'un comportement rhéoépaississant. L'influence de divers paramètres (concentrations en polymère et en sel, température, contrainte) sur le régime transitoire caractérisé par un temps critique, a été étudiée. Deux cas de mouillage ont été considérés: La montée du ménisque en statique et le mouillage dynamique à une vitesse fixée. Les différences observées entre une solution de polymère et un liquide pur ayant des propriétés macroscopiques semblables ont été attribuées à l'existence d'une couche de déplétion au voisinage de la paroi solide dans le cas de la solution. Le comportement en mouillage dynamique de ces solutions ne peut être interprété qu'en tenant compte des propriétés rhéologiques du fluide, de sa nature et de la géométrie du solide
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Mougin, Karine. „Surfaces moléculaires binaires nanostructurées : compréhension et contrôle des phénomènes d'interface“. Mulhouse, 2001. http://www.theses.fr/2001MULH0675.
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La plupart des phénomènes d'intérêt fondamental ou les applications potentielles liés aux surfaces structurées appartiennent pour l'essentiel au régime méso- ou nano-métrique. Lorsque ces surfaces sont chimiquement homogènes et présentent une topologie uniforme, les phénomènes d'interface (adsorption, mouillage, adhésion, friction) auxquels ils prennent part, obéissent généralement aux lois macroscopiques de thermodynamique des surfaces. Pour des surfaces hétérogènes, cette situation peut devenir critique, tant du point de vue de la description théorique que de la modélisation expérimentale, en particulier, lorsque les tailles des domaines de phase en surface deviennent inférieures au micromètre. Le premier objectif de ce travail a été d'élaborer des surfaces moléculaires binaires hétérogènes véritablement structurées à l'échelle nanométrique. Ces surfaces binaires (phases (xp respectivement hydrophile-hydrophobe) nanostructurées ont été utilisées pour étudier les effets d'échelle (taille finie, propriétés coopératives) dans des phénomènes d'interface récurrents, comme le démouillage de liquides complexes (cristaux liquides, dispersion de nanocolloi͏̈des) et la formation de structures à la paroi. Ces travaux montrent que les phénomènes d'adsorption, de mouillage à la paroi de ces surfaces hétérogènes nanostructurées sont critiquement contrôlés par i) la fraction surfacique, ii) les propriétés de surface collectives qui émergent de la nanostructuration hétérogène, plutôt que par des effets discrets (épitaxie, nucléation hétérogène. . . ) associés aux nanodomaines isolés. Ces résultats suggèrent l'existence d'une taille caractéristique des domaines de phase, qui définit la transition entre deux régimes de comportement d'interface : régime nanométrique (effets collectifs) et régime microscopique (effets discrets à la paroi).
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Leroux, Vincent. „Mouillabilité et travail d'adhésion des systèmes non-réactifs cuivre/céramiques à haute température“. Limoges, 1998. http://www.theses.fr/1998LIMO0022.
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Dans le cas des systemes non-reactifs, la modelisation du calcul du travail d'adhesion (wa) etait initialement restreinte aux systemes metal/ceramique oxyde monocationique. Dans ce travail, nous avons essaye d'etendre les modeles existant aux ceramiques nitrures et oxynitrures du systeme si-al-o-n. L'etude bibliographique et les calculs thermodynamiques nous ont amenes a choisir le cuivre pur comme metal non-reactif. Ce travail theorique necessite de disposer de valeurs experimentales fiables de wa, ce qui implique la mesure precise et simultanee de l'angle de contact et de la tension de surface du liquide. La methode de la goutte posee a ete retenu. A partir d'images numeriques issues d'une camera ccd et d'un systeme de numerisation video, un programme de lissage des profils des gouttes a ete developpe puis valide experimentalement. L'observation et l'analyse des echantillons ont confirme la non-reactivite des systemes testes. Dans ces conditions, le travail d'adhesion de cu sur sept ceramiques du systeme si-al-o-n est de 185 15 mj/m#2. Nous avons ensuite propose une extension des modeles de chatain et de jianxin aux composes polycationiques et polyanioniques. Nos resultats montrent l'influence de l'anion et du caution sur l'interaction solide-liquide, traduite par l'augmentation de la valeur calculee de wa parallelement au caractere ionique de la ceramique. Finalement, nous avons essaye d'ameliorer les modeles actuels en faisant intervenir un terne supplementaire propre a la ceramique dans l'expression de wa. Ce terme fait appel a l'enthalpie molaire de formation et a l'encombrement interfacial molaire de la ceramique. Son intervention dans l'expression de wa reduit considerablement les ecarts entre les valeurs theoriques et experimentales du travail d'adhesion qui avait ete obtenus jusqu'alors.
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Lesueur, Cécile. „Contribution à l'étude de la propagation des ultrasons à une interface liquide-solide composite“. Aix-Marseille 3, 2004. http://www.theses.fr/2004AIX30014.
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L'objectif est d'étudier l'influence, sur la propagation des ultrasons à travers une interface liquide-solide, de la présence à cette interface de cavités non remplies de liquide (interface composite). Le cas des ondes de compression en incidence normale est considéré. L'interface entre le plomb liquide et des substrats modèles en silicium "rugueux" est d'abord étudiée. La nature composite de l'interface liquide-solide est caractérisée par des expériences de mouillage à l'aide de la méthode de pont liquide. Une étude bibliographique permet de proposer un modèle simplifié de la transmission des ondes ultrasonores lorsque l'interface composite est considérée comme un réseau de défauts coplanaires. Une simulation de la propagation des ondes dans des pièces en acier à l'aide d'un code de calcul en éléments finis permet d'étudier le comportement des ultrasons à travers un réseau de créneaux. La partie expérimentale valide les résultats du modèle simplifié et des simulations pour une interface non composite. Lorsque l'interface est composite, la transmission de l'onde chute brutalement. L'origine de cette chute pourrait être la croissance puis la coalescence des poches de phase vapeur présentes à l'interface compositeTThe influence of unfilled cavities at a liquid-solid interface (composite interface) on the propagation of ultrasounds has been investigated. The case of compression waves in normal incidence is considered. A composite interface between liquid lead and modelled rough silicon substrates has been characterised by wetting experiments using the liquid bridge method. A bibliographic study allows to build a simplified model of ultrasonic waves transmission when the composite interface is considered as defects array in the same plane. Wave propagation through a crenel array of steel samples has been calculated using a finite element code. Experiments validate the results obtained with the simplified model by simulation for a non composite interface. When the interface is composite, the wave transmission drops dramatically. The growth and coalescence of vapour phase contained in the unfilled cavities is suggested to be the origin of the drop
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Bouali, Bachir. „Contribution à l'étude des phénomènes de mouillage pour la caractérisation des surfaces et interfaces : maîtrise de la physico-chimie et de la morphologie des surfaces pour régler les propriétés fonctionnelles des interfaces : applications industrielles“. Lyon 1, 1998. http://www.theses.fr/1998LYO10132.
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La maitrise du comportement d'une surface est un element important qui intervient dans divers processus technologiques et biologiques tels que la lubrification, l'usure, l'adhesion, la glisse, la detergence, l'adsorption des proteines l'etude des phenomenes a l'interface est determinante pour l'optimisation de ces processus. Le mouillage peut etre considere comme un outil d'investigation pour etudier les proprietes d'une telle interface et notamment les proprietes d'usage caracteristiques de chaque domaine d'application. Dans le present travail, nous avons exploite differentes approches de la mouillabilite aussi bien pour la description du liquide mouillant que du solide mouille. Dans un premier temps, nous nous sommes attaches a decrire, les interactions moleculaires a l'interface liquide - solide et a evaluer la pertinence les differents modeles proposes pour estimer l'energie de surface du solide. Nous avons ensuite examine les relations entre la topographie de la surface solide et les angles de contact a l'aide d'une approche pluridisciplinaire originale faisant intervenir les aspects morphologiques et physico-chimiques de cette surface. La partie liquide de l'interface a ete prise en compte en etudiant le comportement au mouillage de differents liquides sur des surfaces solides connues et bien caracterisees. Enfin, nous avons etudie l'hysteresis de mouillage a partir du comportement dynamique de gouttes de liquide decrochant sur une surface inclinable. L'ensemble des travaux exposes constitue une contribution a la caracterisation de l'interface liquide-solide et propose une methodologie generale d'approche de cette interface.
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Giljean, Sylvain. „Caractérisation Multi-Échelles de la Rugosité de Matériaux Métalliques à Usage Biomédical : Effet sur la Mouillabilité et l'Adhésion de Cellules Osseuses“. Mulhouse, 2007. http://www.theses.fr/2007MULH0888.
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Ce travail a pour but de caractériser, à différentes échelles, par profilométrie tactile et par des méthodes de calcul rigoureuses, la topographie de biomatériaux métalliques (acier inoxydable, titane et alliage de titane) obtenue par polissage à différents grades de papier abrasif et par électroérosion. L'effet de la rugosité sur la mouillabilité. Quantifiée par gonion et l'effet de la rugosité sur le comportement de cellules osseuses humaines, quantifie iac r- analyse d'images est statistiquement déterminé par le calcul de la pertinence de 101 paramètres de rugosité à toutes les échelles allant de 0,2 µm à 5 mm. Il apparaît que la seule connaissance du paramètre de rugosité Ra calculé à une longueur d'évaluation arbitrairement choisie est insuffisante pour étudier l'effet de la rugosité. La rugosité doit être définie par des paramètres d'amplitude, de fréquence, hybrides et fractals et la longueur d'évaluation doit être adaptée à la taille de l'élément étudiéeThis work aims to characterize the topography of metallic biomaterials (stainless steel, pure titanium and titanium alloy) by using a tactile profilometer and powerful mathematical treatments. The samples topography is obtained either by grinding with different paper grades or by electroerosion. The roughness effect on wettability, evaluated by goniometry, and the roughness effect on human bone cell behaviour, determined by image analyses, is statistically evaluated by calculating the relevance of 101 roughness parameters at different scales from 0. 2 m to 5 mm. The major conclusion is that the evaluation of the rouglmess by the Ra parameter at only one scale, arbitrarily chosen, is insufficient to understand the roughness effect. Roughness must be defined by amplitude, frequency, hybrid and fractal parameters and the evaluation length must be adapted to the size of the studied element
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Saada, Alain. „Origine des différences de propriétés de surface responsables des contrastes de mouillabilité des minéraux argileux des gisements pétroliers“. Mulhouse, 1995. http://www.theses.fr/1995MULH0398.
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La mouillabilité des roches réservoir des gisements pétroliers influence fortement la récupération du brut. On a constaté dans les roches réservoir constituées de grès argileux, que l'huile est toujours associée à la kaolinite, tandis que l'illite et les autres minéraux sont mouillés par la saumure. Pour comprendre les causes des différences de comportement de ces deux familles d'argile vis-à-vis de l'eau et des composés du pétrole brut six échantillons d'argile ont été sélectionnés, purifiés et caractérisés. Il a ensuite été vérifié que, dans les conditions du laboratoire, les illites sont plus hydrophiles que les kaolinites tandis que ces dernières présentaient une plus grande affinité pour les asphaltènes, en présence d'eau. L'explication des phénomènes observés, est apportée par une étude de chromatographie gazeuse inverse (CGI) à dilution infinie, puis à concentration finie. Dans chacun de ces deux modes d'application de la CGI, le rôle de l'eau préadsorbée sur l'argile est pris en considération. En dilution infinie, et en absence d'eau, nous avons mis en évidence l'existence sur la surface des argiles, de nanorugosités, sur lesquelles les sondes organiques sont fortement retenues. L'eau écrante ces sites, les rendant inaccessibles aux sondes n-alcanes injectées. Par CGI à concentration finie, les isothermes d'adsorption de quatre sondes organiques (l'hexane le benzène, l'isopropanol et la pyridine) sont tracés. En absence d'eau, ces sondes (à l'exclusion de l'isopropanol) interagissent plus fortement avec les illites qu'avec les kaolinites. L'interprétation des isothermes d'adsorption permet d'accéder à la courbe décrivant le nombre (ou la distribution) de sites en fonction de leur capacité (énergie) d'interaction avec une sonde donnée. En examinant l'effet de l'eau sur les allures des fonctions de distribution obtenues avec l'isopropanol et la pyridine, il est apparu que seules les interactions entre l'illite et l'isopropanol sont fortement dépendantes de la présence d'eau. On peut ainsi émettre l'hypothèse que les composants du pétrole brut les plus fortement retenus par les argiles échangent avec ces dernières des interactions de type liaisons H. On comprend alors pourquoi certains constituants du pétrole brut arrivent à déplacer l'eau de la surface de la kaolinite, mais pas de celle de l'illite. Ainsi, la kaolinite est mouillée par l'huile dans le gisement, tandis que l'illite ne l'est pas
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Ser, Frédéric. „Etude thermodynamique et structurale des changements de phase bidimensionnels dans des films de chlorure d'hydrogène et de quelques autres physisorbés sur la face de base du graphite : application au mouillage et à la transition rugueuse /“. Saclay : Commissariat à l'énergie atomique, 1991. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb35415552s.
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Boudriaux, Matthieu. „Fonctionnalisation de surfaces en nitrure de silicium à partir de sol-gel de polysiloxanes“. Valenciennes, 2011. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/84b3ed80-36b5-429f-a869-0d38f7165d4a.
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Ce mémoire de thèse traite de la fonctionnalisation de la surface du nitrure de silicium par un gel de polysiloxanes. Les matériaux appliqués sur le Si3N4 ont été élaborés par synthèse sol-gel de précurseurs silicates (tétraethoxy orthosilicate TEOS, méthyl triéthoxysilicate MTES, amino propyl triéthoxysilane APTES). Plusieurs formulations de gels de polysiloxanes ont été développées en faisant varier le pH de synthèse, la nature et la concentration en précurseurs. L’évolution des sol-gels a été suivie par une étude rhéologique et par spectroscopie infrarouge. Les sol-gels ont été déposés sur Si3N4 par la méthode de trempage/retrait et traités thermiquement à basse température. Les caractérisations physicochimiques (analyse chimiques (XPS), mouillabilité, potentiel zêta, rugosité) des dépôts ont été analysés relativement à la formulation puis aux conditions de thermalisation des gels. Le précurseur APTES assure une inversion des charges surfaciques du Si3N4. La formulation ternaire (TEOS, MTES, APTES) permet d’inverser les charges de surface du nitrure de silicium et confère à la surface un caractère basique, tout en diminuant légèrement sa mouillabilitéThis thesis deals with the functionalization of silicon nitride surface by a polysiloxane gel. The used materials on Si3N4 were prepared by sol-gel synthesis of silicate precursors (tetraethoxy orthosilicate TEOS, methyl triethoxysilicate MTES, amino propyl triethoxysilane APTES). Several formulations of polysiloxane gels were developed by varying the pH of synthesis, the nature and concentration of precursors. The evolution of sol-gels was followed by infrared spectroscopy and rheology. The sol-gels have been deposited on Si3N4 by dip coating followed by a heat-treated at low temperature. The physicochemical characterizations (chemical analysis (XPS), wettability, zeta potential, surface roughness) of coatings were analyzed depending on the gels formulations and theirs thermal treatment conditions. The APTES precursor provides an inversion of surface charges of Si3N4. The ternary formulation (TEOS, MTES, APTES) can reverse the surface charge of silicon nitride and gives a basic character to the surface, while slightly reducing its wettability
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Hartmann, Patrice. „Relations structure-propriétés de surface dans les polymères acryliques perfluoroalkylés“. Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20053.
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Virgilio, Christophe. „Caractérisation du mouillage de surfaces micro/nanostructurées par méthode acoustique haute fréquence : application aux traitements humides dans l'industrie de la microélectronique“. Thesis, Valenciennes, 2017. http://www.theses.fr/2017VALE0018/document.
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L’augmentation de la densité d’intégration de composants électroniques (CMOS, FDSOI 14 nm, mémoires flash) et le développement de nouveaux dispositifs (capteurs d’images, composants photoniques) font émerger de nouveaux problèmes de fabrication des puces dans l’industrie de la microélectronique. L’efficacité des procédés humides de gravure et de nettoyage de la surface structurée des composants peut être limitée par un mouillage incomplet des micro/nanostructures dont les dimensions chutent alors que les rapports d’aspect augmentent fortement. L’état de mouillage et les cinétiques de remplissage des micro/nanostructures constituent alors deux paramètres clés pour adapter au mieux les procédés humides. Ce travail de thèse, réalisé en collaboration avec STMicroelectronics, présente une méthode acoustique originale de réflectométrie haute fréquence appliquée à la caractérisation du mouillage de surfaces structurées industrielles aux échelles micrométriques (vias) et nanométriques (tranchées profondes d’isolation de pixels, contacts de transistors CMOS). Deux modèles acoustiques ont été développés : un modèle numérique par différences finies et un modèle analytique basé sur la diffraction. Ils nous ont permis de mieux comprendre le comportement de l’onde acoustique dans les micro/nanostructures et d’interpréter les mesures expérimentales de mouillage. Nous avons alors déterminé localement l’état de mouillage des structures (état Wenzel, Cassie, composites) et détecté l’imprégnation de surfaces initialement non-mouillantes par abaissement de la tension superficielle des liquides. La cinétique de remplissage de vias micrométriques a aussi pu être mesuréeLarge scale integration in the field of electronic components (CMOS, FDSOI 14 nm, flash memory), and the development of new devices (image sensors, photonic components) raise new issues in chip manufacturing in the microelectronics industry. Wet etching and wet cleaning efficiency of the patterned surface of the components can be limited by an incomplete wetting of the micro/nanostructures, for which dimensions shrink and aspect ratios increase highly. Wetting state and micro/nanostructures filling kinetics are then two key parameters to adapt the wet processes at best. This thesis work, conducted in partnership with STMicroelectronics, presents an original acoustic method of high frequency reflectometry for wetting characterization of industrial structured surfaces at the micrometric (vias) and nanometric scale (deep trenches for pixels insulation, CMOS transistor contacts). Two acoustic models have been developed: one numerical finite difference model and one analytical model based on diffraction. They enable us to have a better understanding of the acoustic wave behavior inside the micro/nanostructures and to interpret the experimental measurements of wetting. We determined the wetting state of the structures (Wenzel, Cassie, composite states) and imbibition of initially non-wetting surfaces has been detected by lowering the surface tension of the liquids. Micrometric vias filling kinetics has also been measured
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Alloul, Haytham. „Surfaces moléculaires hétérogènes : un outil vers le control [i.e. contrôle] du mouillage et des morphologies d'auto-assemblage de nano objets“. Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0353/document.
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La connaissance des interactions interfaciales et l'énergie de surface est nécessaire pour étudier et modéliser les processus qui se déroulent dans le mouillage, l'adhésion ou la diffusion. Tels phénomènes sont rencontrés dans la préparation des suspensions, des émulsions et les peintures. Dans ce contexte, l'énergie de surface représente un paramètre important dans l'étude des propriétés interfaciales solide/liquide où plusieurs applications sont impliquées. Nous avons étudié l'effet de la modification chimique sur l'énergie de surface de deux silices choisies selon deux différentes échelles: l'OX qui présente un substrat nanométrique et les wafers de silicium qui est un substrat millimétrique. Pour la silice OX 50, La modification chimique de la surface a été réalisée avec l'hexadecyltrichlosilane (HTS) à caractère hydrophobe. L'infrarouge en transmission et la quantification de carbone organique ont été efficaces pour estimer les quantités croissantes d'HTS greffées à la surface de la silice. Deux isothermes d'adsorption ont été tracées. Ensuite, la volumétrie d'adsorption continue d'argon et d'azote a été utilisée pour étudier l'évolution de l'hétérogénéité énergétique. Ceci a été achevé en faisant recours à une stratégie d'analyse de volume adsorbée à la monocouche (Vm) d'azote et d'argon. Les résultats obtenus ont servi pour tracer une troisième isotherme d'adsorption. La quantification de l'énergie de surface a été réalisée avec la montée capillaire (technique macroscopique) et la chromatographie gazeuse en phase inverse (CGI) (technique moléculaire). Pour les wafers de silicium, deux types de surfaces ont été élaborées durant cette étude. Le premier hydrophile (traitement Piranha, formations des groupements OH). Cette surface a été obtenue par oxydation de ces wafers (traitement Piranha). La deuxième a été obtenue par le greffage d'HTS (greffons CH3). La quantification de l'énergie de surface a été réalisée avec la mouillabilité (technique macroscopique) et la microscopie à force atomique (AFM) (technique nanoscopique). Enfin, les différentes valeurs d?énergie de surface de la silice vierge OX 50 ont été comparées avec celles de la surface plane hydrophile (OH). Pour les surfaces hydrophobes, on a comparé les valeurs d?énergie de surface de la silice OX 50 modifiée d'une quantité maximale d?HTS avec le wafer de silicium à greffons CH3The knowledge about interfacial free energy interactions and surface energy is necessary for understanding and modeling many surface and interface processes. The investigation of the surface properties of solids is very important in several applications such as wetting, spreading and adhesion processes. Such processes occur during the preparation of suspensions, emulsions, painting, printing and corrosion protection. Knowledge about surface free energy of solids appears as a very important parameter determining the interfacial properties in solid/liquid and solid/gas interfaces where many implementations are involved. We have studied the effect of the chemical modification on surface energy for two types of silica: Aerosil OX 50 is chosen as a nanometric substrate and the wafers of silicium chosen as micrometric substrate. For silica OX 50, the chemical modification was carried out using the hydrophobic hexadecyltrichlorosilane (HTS). Transmission infrared and the quantification of organic carbon were helpful in the estimation of increasing quantities of HTS grafted to the surface. Two adsorption isotherms were drawn. Then, continuous adsorption isotherm of argon and nitrogen was used to study the evolution of energetic heterogeneity in the course of the chemical reaction. This was achieved by applying an analysis strategy of the monolayer volume (Vm) of adsorbed argon and nitrogen. Results enabled the drawing of a third adsorption isotherm. The quantification of surface energy for various samples was realize using capillary rise (macroscopic technique) and inverse gas chromatography (IGC) (molecular technique). For silicon wafers, two types of surfaces were elaborated in this study. The first hydrophilic (OH grafting), was obtained by oxidation of silicon wafers (Piranha treatment), the second hydrophobic (CH3 grafting), was obtained by grafting HTS molecules to the surface. The quantification of the surface free energy was achieved using the wettability (macroscopic technique) and the atomic force microscopy (AFM) (nanoscopic technique). Finally the different values of surface free energy obtained for native silica are compared to those of hydrophilic (OH) flat surfaces. As for hydrophobic surfaces, the silica OX 50 modified with maximum quantity of HTS is compared to Hydrophobic (CH3) flat surfaces
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Rondepierre, Gaëlle. „Influence des tensioactifs sur le mouillage huile/solide dans l'eau“. Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2020. http://www.theses.fr/2020SORUS367.
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Le mouillage de l’huile sur une surface solide présente un intérêt particulier pour de nombreuses applications, notamment en présence de tensioactifs. Dans la littérature, l’influence des tensioactifs sur le mouillage à l’équilibre dans un système eau/huile/silice a été beaucoup étudié, mais leur rôle dans les phénomènes dynamiques est moins compris. Dans ce contexte, le travail de thèse présenté a pour but d’étudier les interactions entre une goutte d’huile et une surface de silice, dans l’eau et en présence de tensioactifs. La goutte d’huile est approchée de manière contrôlée de la surface et nous observons, grâce à un montage d’interférométrie optique, l’évolution du film coincé entre la goutte et la silice, qui draine et peut atteindre deux états finaux possibles. L’un des deux est un équilibre métastable consistant en la persistance d’un film homogène de l’ordre de la centaine de nanomètres. Nous montrons que ce film est stabilisé, au-delà de la CMC, par la présence de micelles de tensioactifs en solution, selon un phénomène de stratification. La stabilité de ce film est cinétique : il peut être déstabilisé par nucléation, ce qui conduit au mouillage de l’huile sur la silice. Dans ce cas, la dynamique de la ligne de contact eau/huile est gouvernée par un phénomène de frottement. Nous mesurons le coefficient de frottement associé et nous montrons qu’il augmente de plusieurs ordres de grandeur avec la concentration en tensioactifs. Cette augmentation est liée à l’adsorption des tensioactifs sur la surface solide, et traduit notamment le fait qu’une partie de ces tensioactifs reste piégée sous l’huile lors de son avancée, augmentant ainsi l’hétérogénéité du solideThe wetting of oil on a solid substrate in water is of interest to many applications and particularly if surfactants are added to the system. In the literature, the role of surfactants on the static wetting behaviour of liquids onto a solid substrate has been intensively studied, but their influence on dynamics phenomena is much less understood. In this framework, we focus on the case of an oil droplet immersed in a solution of surfactants in water and driven towards a silica surface. Thanks to optical interferometry, we follow the evolution of the squeezed film, first draining and then reaching two possible final states. One is a metastable equilibrium displaying a thin water film of less than one hundred nanometers, stabilized by the presence of micelles, through steric and electrostatic repulsions. This film can be destabilized through nucleation, leading to a more stable state: the wetting of oil on silica. In this situation, we show that the triple contact line dynamics is controlled by a friction term. We measure its variation with the concentration of surfactants and we evidence an increase of three orders of magnitude at high concentrations. We relate this increase to the adsorption of surfactants on the silica surface and more precisely to the fact that part of these surfactants stay trapped under the oil while it advances
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Parsa, Maryam. „Mouillage et évaporation de gouttelettes de nanosuspensions“. Thesis, Valenciennes, 2017. http://www.theses.fr/2017VALE0041/document.
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L’évaporation de gouttes de liquides contenant des particules non volatiles représente un phénomène largement présent dans la vie quotidienne, à l’image des traces laissées par le marc de café après séchage. L’étude de la morphologie des dépôts de particules présente un grand intérêt dans les domaines de la biologie et trouve de nombreuses applications dans l’industrie. De ce fait, elle a fait l’objet de nombreuses recherches durant les dernières décennies. Malgré les nombreuses récentes recherches sur les morphologies des dépôts de particules, les mécanismes les contrôlant restent encore non complétement expliqués. Certains facteurs influençant les morphologies des dépôts sont nombreux (température de substrats…) mais restent encore peu documentés dans la littérature. Cette étude expérimentale s’intéresse à l’influence de la température du substrat sur la morphologie des dépôts de nanoparticules après séchage de gouttes sessiles de liquides. L’augmentation de la température du substrat accélère le processus d’évaporation et entraine des morphologies de dépôts très différentes de celles obtenues sur des substrats à température ambiante. Dans cette étude, la microscopie combinée à la thermographie infrarouge et à l’interférométrie ont permis d’expliquer la dynamique de formation de dépôts. De plus, l’étude a permis d’analyser les effets d’autres paramètres sur la morphologie des dépôts, tel que la composition chimique du liquide composant les gouttesEvaporation of liquid droplets containing non-volatile solutes is an omnipresent phenomenon in daily life, e.g., coffee stains on solid surfaces. The study of pattern formation of the particles left after the evaporation of a sessile droplet has attracted the attention of many researchers during the past two decades due to the wide range of biological and industrial applications. Despite the significance of controlling the deposition morphology of droplets, the underlying mechanisms involved in pattern formation are not yet fully understood. There is a varied range of factors that affect the final deposition patterns and some, e.g., substrate temperature, are poorly studied in the literature. This experimental study investigates the effect of a wide range of substrate temperatures on the deposition patterns of nanoparticles from drying sessile droplets. Increasing substrate temperature and accelerating the drying process lead to the formation of the patterns not observed on non-heated substrates. This research elucidates the formation mechanisms of these patterns by optical microscopy, infrared thermography, and white light interferometry techniques. Furthermore, the combined effects of substrate temperature and other factors such as chemical composition of base fluid and particle size on the dried patterns are studied. The underlying mechanisms involved in the formation of the patterns influenced by the combined factors are also discussed and presented
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Khalil, Khaled. „Rhéologie et mouillage de solutions diluées à concentrées de polyisobutylène de haut poids moléculaire“. Tours, 1995. http://www.theses.fr/1995TOUR4016.
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Ce travail concerne l'étude des propriétés rhéologiques et de mouillage de solutions de polyisobutylène (PIB) (0. 03% a 8. 5% en poids) de haut poids moléculaire dans des solvants tels que la décaline. En ce qui concerne les propriétés rhéologiques de telles solutions en cisaillement, des facteurs liés au mode de préparation de la solution sont mis en évidence. Par ailleurs, une caractérisation rhéologique en régime permanent, dynamique et transitoire est réalisée. Les règles de correspondance classiques entre les résultats obtenus par les trois régimes sont testées. Nous proposons deux relations empiriques permettant de prévoir la variation de la première différence des contraintes normales en fonction de la vitesse de cisaillement à partir de la courbe d'écoulement et des grandeurs rhéologiques obtenues en régime dynamique. L'écoulement des solutions de PIB et d'un fluide standard S1, en régime permanent, présente des instabilités qui apparaissent à une vitesse de cisaillement critique qui est propre à chaque solution et indépendante de la géométrie du système de mesure. Nous présentons aussi une étude des propriétés de mouillage d'une lame de platine par de telles solutions et par des fluides newtoniens de même viscosité et de même tension superficielle, la lame étant positionnée verticalement par rapport au fluide. Nous étudions, en statique, la dynamique d'établissement du ménisque sur la lame. Des courbes maîtresses de la force superficielle en fonction du temps sont construites. En mouillage dynamique, nous présentons l'étude de la cinétique du cycle d'immersion/émersion de la lame dans des fluides visqueux ainsi que l'évolution de l'angle de contact dynamique en fonction du nombre capillaire. Une différence se manifeste systématiquement entre le comportement des solutions de polymères et celui d'un solvant