Plus qu'une bague à café

Les chercheurs mettent au point une méthode qui favorise le séchage uniforme des liquides contenant des particules

10.06.2022 - Allemagne

Qu'ont en commun le café, le vin rouge et l'encre ? Les taches tenaces qu'ils laissent derrière eux. Quiconque a déjà renversé une tasse de café sait que le café sèche selon un schéma inhabituel : la tache est plus claire au centre, mais devient plus foncée sur le périmètre, un effet connu sous le nom d'anneau de café. Le professeur Nicolas Vogel et son équipe de chercheurs du département de génie chimique et biologique de la FAU et leurs collègues d'Édimbourg étudient une stratégie permettant de s'attaquer à l'effet de l'anneau de café et de produire un schéma de séchage cohérent. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications.

Lorsqu'une gouttelette de café sèche, le liquide s'évapore plus rapidement sur les bords qu'au centre. De petites particules solides sont présentes dans le café lorsqu'il est infusé. Elles sont attirées vers le bord de la gouttelette par les différentes vitesses de séchage et s'y séparent, formant le motif caractéristique d'un anneau de café. Il s'agit d'un phénomène universel qui se produit lorsque des liquides contenant des particules sèchent, ce que l'on appelle des dispersions, par exemple de l'encre, de la peinture ou du vin rouge. Les motifs en anneau sont tout aussi indésirables dans les processus techniques que lorsque nous renversons notre café. Ils entraînent des images d'impression irrégulières, des défauts et une dégradation des performances dans diverses méthodes de revêtement et procédés d'impression.

Les chercheurs ont découvert que l'astuce pour obtenir des motifs de séchage cohérents consiste à modifier les surfaces des particules avec des chaînes de polymères de sorte qu'elles se repoussent efficacement les unes les autres tout en étant fortement attirées par la surface de la gouttelette. La répulsion spatiale empêche l'accumulation de particules au bord de la gouttelette, tandis que la fixation des particules à la surface de la gouttelette permet d'obtenir un film de particules homogène. Lorsqu'ils sont combinés, ces deux effets empêchent la formation d'un anneau de café.

Il est important de noter que cette méthode ne permet pas seulement aux gouttelettes de café de sécher uniformément : elle peut être utilisée avec une large gamme de particules de pigment disponibles dans le commerce et différents liquides. Facile à mettre en œuvre et polyvalente, la nouvelle méthode ouvre la voie à des processus de revêtement fiables et à des dispositifs électroniques imprimés par jet d'encre dans un large éventail de technologies avancées, par exemple les cellules solaires, les transistors ou les biocapteurs.

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.