
La mécanique multi-échelles des interfaces
The multiscale mechanics of interfaces
Les interfaces jouent un rôle crucial dans le comportement des matériaux. Aussi bien dans l’industrie, des composites à la robotique, que dans nos corps, où elles régissent les processus mécano-biologiques des tissus et des cellules. Dans les matériaux polymériques, la nature de l’interface et ses effets sur les réponses mécaniques reste cependant largement incomprise.
Dans ce travail, les auteurs ont sondé la mécanique de l’interface d’un film polymérique et ont mis en évidence une réponse multi-échelles inattendue : le module élastique du film décroit de moitié sur une profondeur de vingt microns, alors que l’élasticité de sa surface se joue sur une échelle sous-micrométrique et dépend à la fois du milieu environnant et de son histoire. Ces résultats démontrent que la mécanique de surface des matériaux polymériques est conjointement gouvernée par plusieurs mécanismes distincts, agissant sur des échelles distinctes, et invite à de nouvelles recherches.
The multiscale mechanics of interfaces
Nicolas Bain (Liquids and Interfaces team), with colleagues from Zürich, Yale, Vienna, and Cornell published an article entitled "Multiscale interfacial mechanics of soft solids" in the journal Physical Review X.Interfaces play a crucial role in mechanics and materials. They are central to composites and robotics, and mechanobiological processes in cells and tissues. In polymeric materials, however, the fundamental nature of interfaces and their mechanical response remain largely misunderstood.
In this work, the authors probe the interfacial mechanics of soft polymeric films, and discovered an unexpected multiscale response. The elastic modulus decreases by half with 20 microns of the interface. At the same time, they observed that the surface elasticity was controlled over a sub-micron length-scale, with properties that depend on history and outer medium composition. These results reveal the fundamentally multiscale nature of polymeric surfaces, and call for further experimental and theoretical investigations into the basic understanding of soft solid interfaces. !--
