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Concept
Adhésion
Résumé
En physique et en mécanique, l’adhésion est l’ensemble des phénomènes physico-chimiques qui se produisent lorsque l’on met en contact intime deux matériaux, dans le but de créer une résistance mécanique à la séparation. Une fois le contact établi, l’énergie nécessaire pour réaliser la séparation s’appelle énergie d’adhésion (énergie par unité de surface). Elle ne doit pas être confondue avec l’adhérence, qui est au contraire la force (par unité de surface) nécessaire pour réaliser cette même séparation. L’adhésion est soit directe, soit médiée par un matériau intermédiaire.
L'adhésion directe entre matériaux est rare. Elle a lieu uniquement pour des matériaux très lisses et extrêmement propres (mica ou silicium par exemple), que l'on parvient à mettre en contact intime, c'est-à-dire à des distances de l'ordre de la taille atomique (nanomètre). Elle est donc souvent impossible si les surfaces sont rugueuses. L'adhésion directe est liée principalement, mais pas uniquement, aux interactions de van der Waals.
Exemples d'adhésion directe : adhésion moléculaire du mica ou du silicium, adhésion du lézard gecko, fabrication des pneus de voitures.
Conformément aux travaux de J. W. McBain et de D. G. Hopkins : tout liquide qui mouille une surface et qui peut d'une manière ou d'une autre se transformer en un solide agira comme un adhésif pour ces surfaces. Par exemple, les joints de gomme laque entre les surfaces métalliques ont une résistance à la traction de plus de 2 tonnes par pouce carré. Le modèle estime que « l'origine de l'adhésion est due à l'ancrage physique du polymère déposé lors du processus d'ancrage surface du substrat » Cela provoque un blocage mécanique entre les deux surfaces. Par conséquent, ce mécanisme n'est applicable que lorsque les deux matériaux sont en contact étroit et que le revêtement mouille bien la surface du substrat pour pouvoir pénétrer l'espace sur la surface.
D'un point de vue nanométrique, trois phénomènes fondamentaux affectant l'adhésion à une échelle microscopique sont : la force de van der Waals, la force électrostatique et la force capillaire.
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