Soutenance de thèse de ISSA Roudy
Titre de thèse
Mouillage partiel d'un solide par un liquide dans un champ de gravité
Partial wetting of a solid by a liquid in a gravity field
Résumé de la thèse
L'angle de contact à l'équilibre d'une goutte de liquide sur un substrat solide est une pierre angulaire en science des surfaces et des phénomènes interfaciaux. Les descriptions traditionnelles, telles que celle fournie par l'équation de Young-Dupré, supposent des gouttes sphériques et négligent les forces volumiques externes (telles que la gravité ou toute autre accélération).
Dans cette étude, nous présentons une investigation expérimentale de l'influence de la gravité sur le mouillage partiel d'un substrat par un liquide, incluant à la fois des gouttes sessiles et pendantes, en conditions de gravité terrestre et de microgravité (vols paraboliques). En variant le volume des gouttes, nous explorons les régimes où les effets de la gravité dominent (quantifiés par le nombre de Bond). Nos résultats révèlent des écarts par rapport aux prédictions classiques, qui deveniennent significatifs pour des gouttes à grand nombre de Bond (Bo>>1), mettant en évidence les limites des modèles théoriques conventionnels dans cette limite.
Ces résultats apportent de nouvelles perspectives sur le rôle des forces volumiques (gravité ou accélération) dans les problèmes de mouillage partiel, avec des implications pour les technologies de revêtement, ainsi que pour la gestion de situations dans lesquelles l'accélération peut varier et induire des comportements contre-intuitifs.
Thesis resume
The equilibrium contact angle of a liquid drop on a solid substrate is a cornerstone in surface science and interfacial phenomena. Traditional descriptions, such as those provided by the Young–Dupré equation, assume spherical drops and neglect external volumetric forces (such as gravity or any other acceleration).
In this study, we present an experimental investigation of the influence of gravity on partial wetting of a substrate by a liquid, including both sessile and pendant drops, under terrestrial gravity and microgravity conditions (parabolic flights). By varying the drop volume, we explore regimes where gravitational effects dominate (quantified by the Bond number). Our results reveal deviations from classical predictions, which become significant for large Bond number drops (Bo >> 1), highlighting the limitations of conventional theoretical models in this regime.
These results provide new insights into the role of volumetric forces (gravity or acceleration) in partial wetting problems, with implications for coating technologies, as well as for the management of situations in which acceleration may vary and induce counterintuitive behaviors.