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Séchage et avancée de gouttes de polymère : solidification et viscosification à la ligne de contact

Cécile Monteux — PPMD, ESPCI (Paris)

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Dans le domaine des revêtements, il faut souvent parvenir à étaler puis sécher sur un substrat un liquide volatile contenant des colloïdes ou des polymères. Si le liquide s’évapore pendant la phase d’étalement, cela conduit à l’agglomération du soluté à la ligne de contact, ce qui gêne l’étalement et produit des dépôts hétérogènes. Ce travail concerne l’étude du couplage entre évaporation et hydrodynamique pour des gouttes de solutions de polymère. L’intérêt fondamental de ce problème vient du fait que la dissipation visqueuse et la vitesse d’évaporation divergent à la ligne de contact, ce qui peut induire des mouvements complexes de la ligne de contact. Dans le cas des solutions de colloïdes, la ligne de contact avance par stick-slip. Dans le cas des polymères, nous avons observé que l’angle de contact d’avancée présente un minimum avec la vitesse d’avancée, à cause de la formation d’une zone très visqueuse qui s’étend sur quelques nanomètres à la ligne de contact. Ces effets peuvent être expliqués quantitativement avec un modèle simple.