Des physiciens ont découvert que le glissement d'une goutte sur une surface dépend de l'électrostatique

Un groupe de physiciens de l'Institut de recherche sur les polymères de la Max Society et de l'Université technique de Darmstadt

l'université a constaté que ni le capillaire niles forces viscoélastiques ne peuvent pas expliquer les différences de vitesse à laquelle les gouttelettes se déplacent sur différentes surfaces. Comme le notent les scientifiques, des questions ont été soulevées notamment par le fait que les gouttelettes s'écoulent à des vitesses différentes sur plusieurs substrats, même si ces substrats ont une couverture de surface identique.

Pour expliquer la déviation de la trajectoire du réelle mouvement de la goutte issu de la physique calculée a introduit une force supplémentaire. Les auteurs de l'ouvrage ont organisé une sorte de « course ». Ils ont filmé un grand nombre de gouttelettes se déplaçant sur différentes surfaces. Pour chaque mouvement, les chercheurs ont déterminé des profils de vitesse et d'accélération et calculé des forces déjà connues pour déterminer la force supplémentaire.

L'analyse a montré que la valeur de cette nouvelle force était cohérente avec l'interaction électrostatique que les chercheurs ont décrite pour la première fois dans le modèle il y a plusieurs années.

"En comparant les résultats expérimentaux avec ce modèle numérique, nous pouvons expliquer des trajectoires de gouttelettes auparavant déroutantes", explique Stefan Weber, l'un des participants à l'étude.

Comme le notent les scientifiques, si la neutralité diminueglisser sur l’isolant, ils peuvent se charger électriquement. En revanche, sur une surface électriquement conductrice, une goutte transfère immédiatement sa charge au substrat.

« Le mouvement a donc une grande influenceune force électrostatique que personne n'avait envisagée auparavant : elle doit être prise en compte pour l'eau, les électrolytes aqueux et l'éthylène glycol sur toutes les surfaces hydrophobes testées", ajoute Weber. 

Selon les physiciens, les résultats de l'étude aiderontaméliorer le contrôle des gouttelettes dans de nombreuses applications, y compris l'impression, la microfluidique et même la production d'énergie avec des générateurs de mini-gouttes.

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