Superhydrophobie Active

Résumé : Une goutte d'eau posée sur une feuille de lotus reste sphérique, sous forme de perle, et roule très facilement sans laisser de trace derrière elle ; la feuille est ainsi protégée de l'eau. On appelle cette propriété superhydrophobie, ou « effet Lotus ». Cette thèse porte sur l'étude de cas de superhydrophobie originaux rencontrés dans la nature et tente de s'en inspirer pour construire des matériaux nouveaux. Une partie de cette thèse est consacrée à une araignée remarquable, l'Argyronète Aquatique, qui a tout d'une araignée terrestre, en particulier sa structure et son mode respiratoire, mais qui a la particularité de vivre en permanence sous l'eau. Afin de respirer de l'oxygène gazeux, elle se construit un abri sous-marin sous la forme d'une cloche d'air en accumulant des bulles d'air qu'elle tire à la surface de l'eau grâce à son abdomen superhydrophobe. Nous nous intéressons au couplage des propriétés superhydrophobes de l'abdomen avec la dynamique des cavités créées lorsque l'araignée quitte ces interfaces air/eau. Une autre idée est de s'inspirer des propriétés de surfaces superhydrophobes vivantes de la nature pour mettre au point de nouveaux matériaux actifs. Il est maintenant bien établi que la rugosité d'une surface joue un rôle crucial dans ses propriétés de mouillage. L'enjeu est donc de parvenir à modifier une rugosité a priori figée. Nous discutons ainsi comment fabriquer des textures avec un matériau dont on peut moduler les propriétés mécaniques, par exemple son élasticité. Pour aller plus loin, il est possible de mettre au point des surfaces dont on peut modifier la structure des textures par un stimulus extérieur afin d'en varier les propriétés de mouillage. Enfin, nous montrons que le comportement d'une goutte non-mouillante sur de telles surfaces peut dépendre de ses propriétés rhéologiques, et en particulier de sa viscosité.
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Thèse
Physique [physics]. Ecole polytechnique, 2014. Français
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Contributeur : Raphaele Thevenin <>
Soumis le : mercredi 22 octobre 2014 - 11:58:24
Dernière modification le : lundi 29 mai 2017 - 14:30:07
Document(s) archivé(s) le : vendredi 23 janvier 2015 - 10:40:14

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Raphaële Thévenin. Superhydrophobie Active. Physique [physics]. Ecole polytechnique, 2014. Français. <pastel-01074498>

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