Conclusion

b

D +

δ

[

]

Fig. III.15 : En trait plein : évolution du rapport (D/D + δ)f∗((D + δ)/b_vrai) en fonction de la distance D pour une erreur δ = 1 nm sur l’origine de la distance et une longueur de glissement bvrai = 15 nm. Nous avons également représenté l’évolution de f^∗(D/b) en fonction de D pour différentes valeurs de b. Pointillés : b = b_vrai = 15 nm. Tirets : b = 20 nm. Traits mixtes : b = 130 nm. L’expérimentateur trouve b = 20 nm pour D = 9 nm et b = 130 nm pour D = 2 nm.

3.3 Conclusion

De façon générale, une méthode d’analyse qui surinterprète les résultats obtenus à petite distance peut amplifier les erreurs expérimentales d’un facteur mille et doit être considérée avec la plus grande prudence. En effet, à un tel niveau de sensibilité, des effets non pris en compte dans l’équation (III.6), comme par exemple la déformation élasto-hydrodynamique des surfaces, doivent être soigneusement pris en compte (on le montrera plus précisément dans la partie II).

Toute la difficulté des méthodes de dissipation pour la détermination de la condition limite hydrodynamique est de mesurer très précisément les paramètre géométriques (ici la distance sphère-plan) ainsi que les forces. Rappelons que la détermination de l’origine des distances est toujours un point délicat dans les expériences de nanorhéologie, que ce soit par SFA ou par AFM à sonde colloïdale. En effet, la distance d’intérêt est la distance entre les plans de références où s’applique la condition hydrodynamique sur les deux surfaces, et non la distance statique déterminée à partir du profil de force statique (c’est la méthode que nous utilisons, c’est aussi la méthode utilisée dans la plupart des expériences d’AFM à sonde colloïdale), ni même la distance optique mesurée par la méthode FECO (utilisée dans la plupart des SFA) ou par diffraction d’une onde évanescente (utilisée dans les expériences d’AFM à sonde colloïdale dans l’équipe de Ducker).

4. Conclusion 1 10 100 1000

b

(nm)

D (nm)

Fig.III.16 : Effet d’une erreur δ dans la mesure de la distance D sur la détermination de la longueur de glissement b par la méthode d’analyse des données proposée par S. Granick et son équipe, pour b_vrai= 15 nm (matérialisé par la ligne en trait plein). (¥) δ = 1 nm, (•) δ = 3 nm, (¨) δ = 0, (◦) δ = −3 nm, (¤) δ = −1 nm. A grande distance, les longueurs de glissement mesurées convergent vers b = bvrai+ δ. A petite distances, l’erreur δ fait dramatiquement diverger les longueurs de glissement mesurées.

On note que le groupe de S. Granick [77] a récemment reporté la contamination par des nanoparticules de platine des surfaces de mica utilisées pour leur précédentes études. En particulier, cette contamination a probablement affecté la mesure de distance –et donc les résultats annoncés– dans [139, 140, 51].

Rappelons enfin qu’avec la méthode d’analyse que nous utilisons, basée sur la repré-sentation de l’inverse de l’amortissement visqueux en fonction de la distance D, l’erreur commise sur la longueur de glissement b n’est pas plus grande que l’erreur δ commise sur la détermination de l’origine des distance.

4 Conclusion

Nous avons présenté dans ce chapitre les développements que nous avons réalisés au niveau de l’instrumentation, du traitement et de l’analyse des données.

Les développements intrumentaux que nous avons effectués visant à élargir la gamme de mesures réalisables avec notre dSFA. Nous avons conclu que la conception d’un nou-veau dispositif expérimental est nécessaire.

Nous avons proposé une méthodologie de correction de dérives pour le traitement des données. Nous verrons par la suite, et en particulier dans le chapitre V que son application permet de réaliser une correction de grandes qualité, donnant ainsi accès à des détails fins du comportements des systèmes étudiés.

Enfin, nous montrons que certaines méthodes d’analyse des données - en particulier celle utilisée par S. Granick et son équipe - sont dangereuses parce qu’elles sont sus-ceptibles d’amplifier considérablement des incertitudes expérimentales même minimes, entachant ainsi sévèrement la détermination de la condition limite hydrodynamique.

Chapitre IV

Glissement sur surfaces lisses : effet du

mouillage et perspectives

Sommaire

1 Bilan des expériences de nanorhéologie sur surfaces lisses . 94 1.1 Systèmes étudiés . . . 94 1.1.1 Les liquides utilisés . . . 94 1.1.2 Les surfaces . . . 94 1.2 Exemple : eau/Pyrex et eau/OTS . . . 98 1.3 Bilan des résultats : effet du mouillage . . . 100 2 Etude en fonction de la viscosité . . . 102 2.1 Résultats expérimentaux . . . 102 2.2 Bilan : pas d’effet de la viscosité du liquide sur le glissement . 104 3 Conclusion et perspectives . . . 105

Dans la première partie ce chapitre, je fais le bilan des résultats expérimentaux ob-tenus dans notre équipe quant au glissement de liquides simples sur des surfaces lisses. Ces résultats expérimentaux ont tous été obtenus par des expériences de nanorhéolo-gie réalisées à l’aide du dSFA décrit dans le chapitre II. Je montre que cet ensemble de résultats met clairement en évidence l’influence de l’interaction solide-liquide sur le glissement, en accord avec les prédictions théoriques pour le glissement intrinsèque sur des surfaces lisses.

Dans le but de confronter plus avant nos résultats expérimentaux avec les deux ap-proches théoriques actuellement en présence, l’approche moléculaire et le modèle « ma-croscopique » de glissement sur une couche de gaz, j’ai également étudié l’influence de la viscosité du liquide sur la condition limite hydrodynamique. Les résultats obtenus sont présenté et discutés dans la deuxième partie de ce chapitre.

1 Bilan des expériences de nanorhéologie sur surfaces

lisses

Cette section fait le bilan des expériences de nanorhéologie étudiant la condition limite hydrodynamique sur des surfaces lisses, effectuées au sein de notre équipe dans le cadre des thèses de C. Cottin-Bizonne [24] et B. Cross [29]. J’ai personnellement participé aux expériences ayant conduit aux publications [26] et [30].