Instabilité des films minces de polymère : relations avec la dynamique des chaînes

Le démouillage est le processus par lequel un fluide se retire d’un substrat sur lequel il a été préalablement déposé «contre son gré», par exemple par spin-coating. Ce sont les forces capillaires agissant à ligne triple (air-liquide-substrat) qui sont à l’origine de ce processus. Elles sont induites par un déséquilibre entre les trois tensions interfaciales aux interfaces liquide/air, liquide/substrat et substrat/air. La dynamique de démouillage est alors déterminée par les forces motrices et la dissipation des énergies capillaires. Pour un fluide polymère viscoélastique, on observe principalement deux régimes de démouillage~: élastique pour les temps plus courts que le temps de reptation des chaînes polymères et visqueux pour les temps plus longs.

Cet article évoque tout d’abord la stabilité des films minces déposés sur des surfaces solides. Il montre ensuite que la dynamique du processus de démouillage est principalement déterminée par les contraintes résiduelles associées au «spin-coating» (force motrice du processus), la friction non linéaire à l’interface solide/liquide (dissipation) et la rhéologie des chaînes de polymères. Finalement, il discute de l’influence du confinement des chaînes sur les propriétés dynamiques des polymères.