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Applications – Qu’est-ce que l’angle de contact dynamique ?

Sur des matériaux absorbants, où le liquide pénètre dans le substrat, l’angle de contact change de façon continue en fonction du temps.
Dans certaines applications (impression, collage), le temps est parfois critique dans le fonctionnement du procédé.

Pour mesurer les angles de contact dynamique, les taux d’absorption ou les vitesses d’étalement, il est nécessaire de filmer une séquence d’images de la goutte déposée.
La caméra intégrée des goniomètres de poche prend des films à une cadence de 15 images par seconde (le déclenchement du film est automatique dès que la goutte est déposée). Cette conception donne des résultats très précis et indépendants de l’opérateur.

Il est important que la goutte soit déposée doucement sur la surface solide pour mesurer l’angle de contact (la valeur de cet angle doit être aussi élevée que possible).
Si la goutte est poussée sur la surface, elle s’étale davantage et l’angle de contact sera inférieur lorsque la goutte se rétractera sur la surface.

Lorsque la goutte s’est détachée du distributeur de gouttes, la goutte doit être correctement formée avant sa dépose sur la surface de l’échantillon. Pour réaliser cela, la goutte ne peut pas être libérée par contact puisque cette façon ne permet pas de déterminer le temps initial du contact avec le solide. Au contraire, la goutte est appliquée avec une impulsion contrôlée. De cette façon, il est important d’éviter un impact qui ferait éclater la goutte avec pour résultat un angle de contact trop faible.

Empiriquement, nous avons déterminé qu’une goutte d’eau de 2-4 micro litres peut être appliquée à une distance de deux millimètres sans impact négatif. La raison pour cela est bien sûr la faible masse combinée à la haute tension de surface de l’eau. Des gouttes de 4-8 micro litres peuvent être appliquées d’une hauteur de un millimètre sans impact sur la surface.

Noter que l’expression angle de contact dynamique est parfois utilisée pour désigner l’hystérésis de mouillage qui est caractérisé par les valeurs des angles avançant et reculant.