Fluctuations and surface forces in wetting transitions
Fluctuations et forces de surface dans les transitions de mouillage
Résumé
We study the effect of surface forces and fluctuations in wetting transitions. We present the first successful experimental attempt to locate the transition point between the standard first-order wetting and the long-range critical wetting: a critical end point, observed in a mixture of pentane and hexane which is deposited on an aqueous solution of glucose. Furthermore, we present the first direct measurement of the contact angle in the intermediate wetting state (frustrated-complete wetting) in the sequential-wetting scenario of hexane on brine and compare to theoretical predictions. Moreover,we show that surface fluctuations can lead to short range critical wetting. Finally, we confine thermal fluctuations into a wetting film leading to an analogous of the Casimir effect.
Cette thèse étudie le rôle des forces de surface sur les transitions de mouillage. En particulier, la séquence de deux transitions de mouillage induites par la présence des forces de van der Waals à longue portée a été caractérisée précisément. Les singularités de l'énergie libre de systèmes (hexane / eau salée) ont été déterminées par une mesure directe des angles de contact par interférométrie. De plus, le diagramme de phase de mouillage global a été construit pour le système alcanes / solutions de glucose à l'aide de mesures ellipsométriques. Par aileurs, nous démontrons que la prise en compte des fluctuations de surface peut expliquer la persistence de la transition continue due aux forces à courte portée malgré la présence inévitable des forces à longue portée. Enfin, l'étude du confinement des fluctuations thermiques de volume dans un film de mouillage a été entamée durant cette thèse, il s'agit de l'analogue de l'effet Casimir pour le cas de systèmes critiques.