Déterminer la rigidité d’un objet sans contact

Des chercheurs lyonnais ont réussi à mesurer la rigidité d’un matériau sans le toucher, à l’aide de l’écoulement à l’échelle nanométrique d’un fluide placé entre l’objet et l’appareil de mesure.

Pour la première fois, il devient possible de caractériser les propriétés mécaniques d’un matériau grâce à un nano-écoulement de fluide. Les deux équipes du Laboratoire de physique de la matière condensée et des nanostructures (CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1) et du Laboratoire de physique des solides (Université Paris-Sud / CNRS) se sont intéressés à la souplesse d’un élastomère de quelques centaines de nanomètres d’épaisseur.

Celui-ci a été plongé dans un mélange d’eau et de glycérol. Puis, les scientifiques ont utilisé un appareil mis au point par Frédéric Restagno pendant sa thèse et actuellement en poste au Laboratoire interdisciplinaire de physique (CNRS / Université Grenoble 1). L’appareil est composé d’une sphère millimétrique en pyrex, elle-même attachée à une tige au positionnement contrôlé par un système céramique piézoélectrique. La bille, à l’approche du matériau, pousse le liquide et crée un nano-écoulement qui génère une très faible pression à la surface du matériau étudié qui va alors se déformer plus ou moins.

Ces travaux, publiés en juin dans la revue Physical Review Letters, ouvrent la voie à une nouvelle méthode d’imagerie à échelle nanométrique dédié à la mesure des propriétés élastiques d’objets très minces.

Par Audrey Loubens, journaliste scientifique