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Attention article publié avant décembre 2005

Des adhésifs qui font « pop » !

Techniques de mesure

Une fourmi qui tâte une nouvelle surface avant de s'y engager, un enfant qui joue avec une goutte de miel sur la table du petit déjeuner, le Capitaine Haddock qui n'arrive pas à se dépêtrer de son sparadrap1… Tel Monsieur Jourdain, nous faisons tous les jours des tests d'adhésion sans le savoir. Comme le prouve Cyprien Gay, chercheur au Centre de recherche Paul Pascal (CRPP).

digitation

© CNRS-CRPP.

Expérience d'adhésion sur un liquide très visqueux. Croissance de doigts d'air et arborescence résultante du liquide.


Voulez-vous dire qu'un physico-chimiste sommeille en chacun d'entre nous ?
Cyprien Gay. Jugez vous-même : mettez une goutte de shampoing sur une table bien lisse, appliquez-y une plaque rigide et maintenez la pression : la goutte s'étale en un film mince2. Évidemment, la plaque glisse assez facilement sur la table. Le shampoing en soi n'est pas un adhésif, mais si vous essayez de soulever la plaque, elle résiste d'abord un peu. Le shampoing pourrait presque être considéré comme étant un adhésif.

Des liquides qui font « pop »

© CNRS-CRPP.

Lorsqu'on tire sur un adhésif, de petites cavités se développent. Les liquides ne sont pas en reste : ils font même « pop » lorsque l'air perce le mur de la cavité et la remplit d'un seul coup.
Lorsqu'on tire vite, deux bulles font « pop », percées par un doigt d'air qui s'est rapproché depuis le bord.


Qu'observe-t-on ensuite ?
C. G. Une fois la plaque décollée, vous distinguez sur la table (et sur la plaque) une jolie figure arborescente. Elle a été formée par le shampoing lorsque l'air extérieur est entré pour soulager la force que vous avez exercée en tirant. C'est aussi ce que vous pouvez observer si vous soulevez un carreau de votre salle de bain juste après l'avoir posé. On trouve aussi de jolis dessins dans un vrai film adhésif : lorsque votre ruban adhésif blanchit au décollement ou bien lorsque vous le déroulez, c'est souvent parce qu'il se forme de petites cavités sous l'effet de la pression engendrée par la force de décollement.

Pourquoi les mécanismes d'adhésion intéressent-ils tant chercheurs et industriels ?
C. G. C'est pour mieux comprendre les mécanismes en jeu qu'industriels et chercheurs ont élaboré des techniques pour non seulement mesurer la force tout au long de l'expérience mais aussi visualiser l'adhésif et ses transformations ou pour observer des liquides dans les mêmes conditions afin de pouvoir comparer avec les véritables adhésifs. Avec des matériaux polymères dont une partie est capable d'absorber l'eau et l'autre de résister mécaniquement, ils conçoivent aussi des adhésifs nouveaux, par exemple des pansements qui collent sur une peau humide.

Une expérience d\'adhésion

© CNRS-CRPP.

Une expérience d'adhésion -

1- On approche et on comprime. 2- On attend. 3- L'adhésif se déforme fortement lorsqu'on tire à vitesse constante tout en mesurant la force nécessaire.
Ce type d'expérience sur les adhésifs a été introduit par Zosel (BASF) vers 1985.



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à lire

Cavitation-induced force transition in confined viscous liquids under traction. Europhys. Lett., 62(2) 244-250, 2003. Poivet, Nallet, Gay, Fabre.

Force response of a viscous liquid in a probe-tack geometry: fingering versus cavitation. Eur. Phys. J. E., 2004. Poivet, Nallet, Gay, Teisseire, Fabre.

Contact

Cyprien Gay
Centre de recherche Paul Pascal (CRPP)
CNRS
Tél. : +33 (0)5 56 84 56 63
Mél : cgay@crpp-bordeaux.cnrs.fr

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