Une nouvelle étude révèle que l'eau améliore l'adhérence sur les surfaces mouillées

ParisL'eau est généralement perçue comme un obstacle à l'adhésion des surfaces, par exemple lors de la conduite sur des routes mouillées ou l'utilisation de ruban adhésif sur des surfaces humides. Cependant, des études récentes menées par l'Université d'Akron et l'Université de Pittsburgh ont révélé que, dans certaines situations, l'eau peut en réalité améliorer l'adhésion.

Des recherches dirigées par le Dr Ali Dhinojwala ont révélé que l'eau améliore l'adhérence des matériaux lorsqu'ils sont séparés, plutôt qu'au moment du contact initial. Cette découverte pourrait avoir des répercussions importantes dans de nombreux secteurs industriels.

• L'eau empêche d'abord l'adhésion en évitant le contact moléculaire
• Cette action, due à l'eau qui se loge dans les aspérités de la surface
• Néanmoins, l'eau rend par la suite la séparation des surfaces plus difficile

Les chercheurs pensaient autrefois que l'eau affaiblissait toujours l'adhérence en couvrant les surfaces et en agissant comme une barrière. Cependant, ils ont découvert que l'eau piégée dans de petits espaces entre les surfaces renforce en fait l'adhérence lors de leur séparation. Cela s'explique par le fait que l'eau nécessite de l'énergie supplémentaire pour s'ajuster initialement à une surface rugueuse, mais elle augmente la force d'adhérence lorsque les surfaces sont éloignées.

L'équipe du Dr Dhinojwala a utilisé des matériaux souples et des surfaces rugueuses spécialement préparées pour leurs recherches. Ils ont employé des méthodes avancées, telles que la spectroscopie sensible aux surfaces, afin de comprendre l'interaction entre l'eau, la rugosité des surfaces et l'adhérence. Nityanshu Kumar, étudiant en doctorat, a mené des expériences sous-marines qui ont conduit à des découvertes significatives.

Cette nouvelle compréhension permet plusieurs utilisations possibles, notamment dans les domaines suivants :

• Domaines biomédicaux : Pansements améliorés et capteurs de surveillance de la santé
• Adhésifs de pointe : Remplacement potentiel des sutures
• Biens de consommation : Performance accrue dans des conditions humides comme les rubans de douche

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Ces nouveaux adhésifs pourraient avoir un impact majeur. Imaginez des pansements qui adhèrent bien à la peau mouillée ou des rubans adhésifs efficaces dans des conditions humides. Cela pourrait transformer la fabrication et l'utilisation des produits dans ces situations.

Les résultats s'appliquent également aux phénomènes naturels. Par exemple, les geckos exploitent la rugosité de leurs coussinets pour grimper sur des surfaces mouillées. Cette étude démontre que nous pouvons nous inspirer de la nature pour avancer la technologie.

Des experts de divers domaines ont collaboré pour cette étude. Des surfaces rugueuses ont été préparées chimiquement au Laboratoire National d'Argonne. L'Université de Pittsburgh s'est chargée des analyses au niveau atomique. Des simulations ont été réalisées à l'Université de Fribourg.

Cette étude démontre l'influence de l'eau sur les surfaces, remettant en question notre compréhension des adhésifs. Ces découvertes peuvent conduire à la création de nouveaux adhésifs efficaces même en milieu humide.

Cette recherche remet en question les idées actuelles et ouvre également de nouvelles perspectives. Comprendre le comportement des matériaux lorsqu'ils sont humides pourrait améliorer le secteur de la santé et les produits de la vie quotidienne.