Science des interfaces, mouillabilité, adhésion et frottement. Synthèse de la réunion et prospective. Vers une approche des problèmes industriels

Résumé

Les propriétés du mouillage d’un solide, de l’adhésion et du frottement de deux solides, dépendent des échanges d’électrons, d’atomes, d’ions, de molécules et de rayonnement à travers les quelques couches atomiques qui constituent les interfaces solide-liquide et solide-solide. Ces échanges locaux résultent des contraintes mécaniques et thermiques et des champs électriques créés dans le volume des matériaux au voisinage de ces interfaces et de leur effet sur la répartition et sur le mouvement des impuretés chimiques et des défauts de structure. La stabilité thermodynamique des interfaces soumises à ces contraintes conditionne en pratique la fiabilité des réalisations industrielles qui les mettent en jeu. Cette approche microscopique est classique en microélectronique. Le Colloque « Interfaces solide-liquide et solide-solide » montre que cette science des interfaces est aussi fondamentale pour comprendre les propriétés observées du mouillage, de l’adhésion, de la fracture des solides et du claquage des isolants. L’analyse de ce qui se passe à cette échelle microscopique permet une approche plus systématique des problèmes industriels.

Abstract

Wetting, adhesion and friction depend on exchanges of electrons, atoms, ions, molecules and radiation through the few atomic layers of solid-liquid and solid-solid interfaces. These local exchanges result from mechanical and thermal constraints and from electrical fields built up within the bulk of materials near the interfaces, and from their effect on distributions and motions of chemical impurities and structure defects. Thermodynamic stability of interfaces is the condition for reliability of industrial products. The microscopic approach is a classic in microelectronics. The session on “solid-liquid and solid-liquid interfaces” shows that interface science is also a key in the understanding of wetting, adhesion, friction, fracture and insulators breakdown phenomena. An analysis on what is taking place on the microscopic scale enables a more systematic approach to industrial design.