Drying mechanism of hard and soft colloids in a droplet

Mécanisme de séchage des colloïdes durs et mous dans une gouttelette Les films polymères sont essentiels dans diverses applications, de la nanolithographie en électronique à l'emballage, l'impression par jet d'encre et plus encore. Leur utilisation implique souvent le séchage de suspensions polymériques ou colloïdales appliquées sur des substrats. Dans les années 1990, les politiques ont évolué vers l'utilisation de l'eau comme milieu pour réduire les gaz organiques volatils (COV), qui contribuent au réchauffement climatique. Cependant, cela a créé un fossé technologique puisque la plupart des produits utilisaient des solvants organiques, et le mécanisme de séchage des systèmes à base d'eau n'était pas bien compris. Cette thèse explore la synthèse de particules colloïdales en utilisant la polymérisation en dispersion sans tensioactif, en évaluant leur taille et leur température de transition vitreuse (Tg). Les mécanismes de séchage ont été étudiés en utilisant diverses techniques de microscopie et de spectroscopie. Les colloïdes durs et mous ont montré des comportements de séchage différents, les particules dures passant par une phase de gel et les particules molles formant des fronts de coalescence. La présence de tensioactifs influençait considérablement ces mécanismes. Les résultats expérimentaux ont montré que les colloïdes durs créent des ponts capillaires, influencés par l'humidité ambiante. Les systèmes mixtes de colloïdes durs et mous présentaient des comportements de séchage uniques, avec une stratification se produisant lorsque les colloïdes mous étaient en dessous de 30 % de concentration. La tomographie par rayons X a révélé des détails de stratification et des densités de compactage. L'étude conclut que les tensioactifs jouent un rôle crucial dans les mécanismes de séchage, et que la tomographie par rayons X est précieuse pour évaluer les systèmes colloïdaux multi-espèces. Une analyse plus approfondie est nécessaire pour comprendre pleinement ces processus de séchage.