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Quand le vernis craque en rond

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Quand le vernis craque en rond

Des physiciens viennent de mettre en évidence un nouveau mode de rupture d’un film mince déposé sur une surface. Lorsque cette couche craquèle tout en se décollant, les fissures forment des motifs particulièrement réguliers tels que spirales, ondulations ou bandes de largeurs bien définies.

 

 

Les craquelures que nous observons sur les pièces en faïence ou porcelaine, les vernis ou encore la boue séchée, sont rectilignes ou légèrement courbées et se rejoignent à angle droit. Elles apparaissent lorsque l’énergie des contraintes de tension accumulées dans la couche mince de surface est assez importante pour provoquer la rupture. Des physiciens du laboratoire de physique et mécanique des milieux hétérogènes (PMMH, CNRS/ESPCI/UPMC) et du laboratoire « Surface du verre et interfaces » (SVI, CNRS/Saint-Gobain/UPMC) en collaboration avec le laboratoire de physique non-linéaire de l’université de Santiago du Chili (USACH) ont observé un nouveau mode de rupture très différent dans des films fragiles présentant une adhésion modérée avec le substrat. Ces craquelures, qui prennent des formes très variées, apparaissent pour une tension dans le film inférieure au seuil d’apparition des craquelures rectilignes classiques.

 

Vues microscopiques de la propagation de fissures dans des films adhérant modérément au substrat. Ces motifs résultent du couplage entre la fissuration et le décollement de la couche. Clichés : Joël Marthelot

 

Les chercheurs ont montré que ces propriétés sont dues à un décollement du film concomitant à sa rupture. La robustesse des motifs de rupture pourrait permettre d’utiliser ces fissures comme un outil pour produire des micro-objets ou pour structurer les surfaces à petites échelles. Ce travail est publié dans la revue Physical Review Letters. Lire l’intégralité de l’article sur le site de l’INP du CNRSNouvelle fenêtre.

Pour en savoir plus :

Laboratoire de physique et mécanique des milieux hétérogènes (PMMH, CNRS/ESPCI/UPMC)Nouvelle fenêtre

Laboratoire « Surface du verre et interfaces » (SVI, CNRS/Saint-Gobain/UPMC)Nouvelle fenêtre

Departamento de FísicaNouvelle fenêtre, Universidad de Santiago de Chile

 

Référence :

Self-replicating cracks: a collaborative fracture mode in thin films. J. Marthelot, B. Roman, J. Bico, J. Teisseire, D. Dalmas et F. Melo. Physical Review Letters, 2014. Retrouvez l’article sur les bases d’archives ouvertes HALNouvelle fenêtre et arXivNouvelle fenêtre.

 



08/10/14