Une avancée dans l’analyse de la surface des fluides

 

Une méthode de mesure à l’échelle atomique des surfaces des fluides a été développée à l’Institut Max Planck de recherche sur les polymères (MPI-P) de Mayence (Rhénanie-Palatinat). Jusqu’à présent, seuls les fluides peu visqueux comme l’eau pouvaient être étudiés avec précision. La nouvelle méthode vise donc à améliorer l’étude de fluides plus visqueux, tels que les électrolytes.

 

 

Crédits : Novic

Stefan Weber, physicien au sein de l’institut, a développé cette méthode, en s’appuyant sur la méthode actuelle de mesure par un microscope à force atomique. Ce dernier est composé d’une pointe de dimension atomique positionnée à l’extrémité d’un levier flexible, qui balaye la surface. Lorsque la pointe est mise en oscillation à sa fréquence propre, les perturbations créées par les atomes de surface modifient l’amplitude de ce mouvement. Cette modification est relevée par le levier, permettant ainsi d’obtenir un profil de la surface. Mais dans le cas de liquides plus visqueux que l’eau, cette technique ne peut fonctionner car la viscosité du fluide amortit les vibrations et crée du bruit.

Des essais ont donc été menés avec un mélange eau-glycérine sur une surface au graphite en coopération avec l’Université de Dublin (Irlande), afin d’étudier les perturbations de l’image dues à cette forte viscosité. Les chercheurs ont identifié l’élément déterminant, afin d’améliorer les performances de l’imagerie. L’amplitude de vibration de la pointe du microscope doit être adapté à la nature du liquide. Stefan Weber explique les applications possibles : « Les piles à combustible utilisent comme électrolyte de tels fluides visqueux. Notre solution doit nous amener à mieux comprendre certains problèmes de ces piles. »

Le résultat de ces recherches a été publié dans le magazine spécialisé Nanotechnology [1].

 

 

Pour en savoir plus, contacts :

– [1] Le résumé de l’article est disponible sous ce lien : iopscience.iop.org/0957-4484/25/17/175701/
– Stefan Weber, de l’Institut Max Planck de recherche en polymères – tél. : + 49 6131 379115 – email : webers@mpip-mainz.mpg.de

 

Sources :

« Nasse Atome: Oberflachenstrukturen störungsfrei abbilden », communiqué de presse de la Société max Planck – 16/04/2014 – http://www.mpip-mainz.mpg.de/news/nasse_atome

 

Rédacteurs :

Grégory Arzatian, gregory.arzatian@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr