Physique de la ligne de contact : de la physico-chimie à l'hydrodynamique – COCLICO

Le mouillage dynamique, omniprésent dans de nombreux processus naturels ou industriel, est aussi connu comme un défi important lié à sa description physique. Il réside dans le couplage intrinsèque entre la physico-chimie et l’hydrodynamique, des échelles nanométriques à macroscopique au voisinage de la ligne de contact. Par un dialogue entre expérience, simulation et modélisation, le projet COCLICO propose d’explorer ces mécanismes pour proposer une description complète du transport de masse et de soluté à la ligne de contact dans des situations complexes incluant de l’évaporation, adsorption ou désorption, en se focalisant sur la dynamique et faisant le lien avec la thermodynamique moléculaire. Il est basé sur des expériences récentes permettant d’étudier la dynamique du mouillage avec une résolution sans précédent et démontrant le couplage entre capillarité et processus moléculaires. Les deux géométries complémentaires (force capillaire sur une nanofibre mesurée par AFM ou imbibition dans des nanopores cylindriques) fait le pont entre les échelles (sous)nano et micro. Ces expériences seront améliorées par une atmosphère contrôlée pour proposer des conditions physico-chimiques contrôlées. Des simulations de dynamique moléculaire basées sur la mécanique statistique ont récemment démontré une structuration des liquides ou solutés non seulement aux interfaces mais également à la ligne de contact, engendrant des variations importantes de tension de ligne. Ces schémas numériques qui incorporent la nature chimique exacte des liquides et surfaces, seront étendus à la dynamique et permettront ainsi une comparaison directe avec les systèmes expérimentaux. La combinaison de ces trois approches complémentaires, toutes au niveau de l’état de l’art, est une opportunité unique pour faire un pas en avant important dans la compréhension de la physique de la ligne de contact dans des situations complexes.