Groupe 2 - Mouillabilité -Influence de la rugosité (effet lotus)

Liste des participants :

Daniel Farhadian - Daniel.Farhadian@etu.sorbonne-universite.fr
Alexandre Karachanski - Alexandre.Karachanski@etu.sorbonne-universite.fr
Mohamed Lafkih - Mohamed.Lafkih@etu.sorbonne-universite.fr
Sabine Mouheb - Sabine.Mouheb@etu.sorbonne-universite.fr
Mehmet Ozberk - Mehmet.Ozberk@etu.sorbonne-universite.fr
Tanguy Tachat - Tanguy.Tachat@etu.sorbonne-universite.fr

Problématique: Comment la rugosité (un facteur physique d'une surface) influence-t-il la mouiabilité?

Séance 1 : Jeudi 25/09

Notre objectif pour cette première séance était de préparer plusieurs surfaces préalablement choisies, différentes par leur rugosité superficielle.
Les surfaces retenues étaient : une feuille de figuier (nous avions d’abord envisagé des feuilles de vigne, mais celles de figuier se sont révélées plus rugueuses), du papier Canson 224 g/m², un morceau d’imperméable et une lamelle de verre.
Nous voulions préparer quatre moulages avec le PDMS afin de garantir les mêmes interactions chimiques entre le liquide et le solide.

Matériel

moules à tartelette
balance
ciseaux
pipette (découpée pour faire une cuillère)
PDMS (SYLGARD® 184 Silicone Elastomer Kit)
endurcisseur (SYLGARD® 184 Silicone Elastomer Curing Agent)
gobelets en carton
papier Canson (224 g/m²)
lamelle de verre
feuille de figuier
tissu imperméable

Dès notre arrivée, nous nous sommes répartis en trois groupes :

Daniel et Alexandre se sont occupés de la pesée du PDMS ainsi que de la préparation des différentes surfaces.
Mehmet et Mohamed ont pris en charge la pesée de 3 g d’agent durcisseur et le mélange des deux composés. Ils ont travaillé sous sorbonne durant toute la manipulation.
Sabine et Tanguy ont réalisé la mise en moules et le dégazage après moulage.

Étape 1 : Pesée du PDMS

Après avoir ouvert le flacon de PDMS, nous avons prélevé 30 g à l’aide d’une pipette découpée (utilisée comme cuillère) et d’une balance électronique. Cette étape a nécessité de la précision, car le produit est visqueux et il était facile d’en renverser sur la balance.

Étape 2 : Ajout de l’agent durcisseur

En parallèle, 3 g d’agent durcisseur ont été pesés. Cette manipulation a été effectuée sous sorbonne, comme recommandé par la fiche de données de sécurité, afin d’assurer une bonne ventilation et de limiter tout risque lié au dégagement de gaz.

Une fois les deux composés mesurés, ils ont été versés dans un gobelet en carton, puis soigneusement mélangés afin d’obtenir une solution homogène, toujours sous sorbonne.

Étape 3 : Préparation des surfaces

Nous avons découpé les trois matériaux de sorte à obtenir des rectangles d’environ 3 cm × 7 cm, en veillant à avoir des surfaces planes et régulières.
Concernant la feuille de figuier, nous avons évité de couper au milieu afin de ne pas inclure les nervures principales.

Étape 4 : Préparation des moules

Nous avons délicatement posé les surfaces dans les moules, le plus horizontalement possible, afin d’éviter la formation de bulles d’air indésirables et de maintenir une surface plane.
Le mélange PDMS + agent durcisseur a ensuite été versé sur les échantillons, puis étalé sur toute la surface.

Étape 5 : Dégazage

Les moules préparés ont été placés dans la pompe à vide afin d’éliminer les bulles d’air présentes dans le PDMS. Nous avons remarqué que certaines surfaces réagissaient différemment :

Sur le tissu imperméable, un film s’est formé en surface et des bulles se sont multipliées. Son dégazage a pris beaucoup plus de temps que prévu (15 à 20 minutes).
La feuille de figuier a eu tendance à flotter ; nous avons donc été contraints de refaire un nouveau moulage.
Pour la lamelle de verre et le papier Canson, l’adhésion semblait plus stable.

Étape 6 : Polymérisation au four

Après le dégazage, les moules ont été placés dans un four à 100 °C afin de favoriser la réticulation du PDMS.

Durée : une nuit complète (~12 heures).