Phénomènes d'adhésion à une échelle locale : une approche par AFM

Adhesion phenomena at a local scale : an approach with the AFM

• Auteur / Autrice : Olivier Noël
• Direction : Maurice Brogly, Jacques Schultz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Adhésion (physique)

Résumé

L'objectif de ce travail est d'extraire des données quantitatives et fondamentales, tels que dès travaux thermodynamiques et les propriétés mécaniques à l'échelle nanométrique, afin de comprendre les mécanismes fondamentaux dans le domaine de l'adhésion des polymères. Pour atteindre cet objectif, la microscopie à force atomique est une technique prometteuse. En effet, elle permet de mesurer des forces de l'ordre du nanonewton. La première partie analyse les problèmes expérimentaux rencontrés pour obtenir des mesures quantitatives. Dans la seconde partie nous avons réussi à découpler les contributions mécaniques et chimiques à partir d'expériences de nanoindentation et de mesures de forcedistance réalisées à partir de substrats modèles, aux propriétés mécaniques et chimiques contrôlées. Les résultats montrent que la force d'adhésion est proportionnelle au travail thermodynamique d'adhésion (Wo) et à une fonction, qui est caractéristique de la contribution mécanique dissipative.

The alm of this wor is to extract quantitative and fondamental data, such as thermodynamie work of adhésion and polymer mechanical properties at the nanoscale, in order to understand fondamental mechanisms in the field of polymer adhésion. To reach this goal, Atomic Force Microscopy appears to be a powerful technique as it measures low interactions (nanonewton). The first part of the project has been dedicated to the calibration and expérimental procédure we used, to access quantitative results. In the second part, we succeed in decoupling the mechanical and chemical contributions on the basis of original nanoindentation and forcedistance expérimenta done on chemically and mechanically controlled model substrates. The results show that the adhésion force is proportional to the therrnodynamic work of adhésion (Wa) and a function, which is a feature of the mechanical dissipation contribution.