Caractérisation par ondes acoustiques des surfaces fonctionnalisées

La fonctionnalisation des surfaces permet d’en modifier leur comportement vis-a-vis des proprietes physico-chimiques de fluides. Nous avons restreint notre etude a la caracterisation par methode acoustique des interfaces microstructurees silicium-fluide pour lesquelles une gravure physique d’un reseau de piliers de petites dimensions a ete realisee. Les proprietes de ces interfaces vis-a-vis des liquides dependent de la geometrie des gravures, des proprietes du fluide et des conditions d’interaction du fluide avec la surface. Notre objectif a ete de confronter des modeles de comportement en terme de mouillabilite de ces surfaces aux mesures des coefficients de reflexion des ondes ultrasonores. Une premiere etape du travail a consiste a modeliser le coefficient de reflexion d’une onde ultrasonore incidente sur une surface microtexturee en fonction de l’etat du liquide sur la surface. Deux etats physiques caracteristiques ont etes etudies : l’etat ou le liquide reste au sommet des piliers (etat Cassie) et celui ou le liquide penetre dans le reseau de piliers (etat Wenzel). Deux modeles numeriques ont ete developpes : le premier repose sur la modelisation par elements finis utilisant COMSOL MULTIPHYSICS et le second modele numerique utilise une methode explicite aux differences finies.La technique experimentale est fondee sur une methode de mesure du coefficient de reflexion electrique d’un transducteur ultrasonore haute frequence a l’aide d’un analyseur de reseau, qui permet apres traitement d’en deduire le coefficient de reflexion a l’interface.Les resultats originaux obtenus demontrent qu’une onde acoustique de compression est sensible a l’etat d’un liquide sur une surface microtexturee.