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Effets de la rugosité du substrat sur la contribution de la force de Van der Waals et de la force électrostatique à l'adhésion de particules

S. RAJUPET (1), A. RIET (1), Q. CHEN (1), M. SOW (2), D. J. LACKS (1)

1. Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, OH, USA
2. Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), Gif-sur-Yvette, 91192, France

[2021]

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Résumé

Nous avons caractérisé l'effet de la rugosité du substrat sur la contribution de la force de van der Waals et de la force électrostatique sur l'adhésion de particules, en utilisant des méthodes théoriques. Nous avons constaté que, pour les surfaces étudiées, la rugosité du substrat peut augmenter ou diminuer l'adhésion dû à la force électrostatique jusqu'à un facteur ~ 2. Toutefois, elle peut également atténuer la force de van der Waals de plusieurs ordres de grandeur. Ainsi, la rugosité du substrat peut modifier la contribution dominante de la force de van der Waals, vis-à-vis de la  force électrostatique, à l'adhésion de particules.


Mots clés

Adhésion de particules, rugosité, électrostatique, van der Waals

Abstract

We characterize the effect of substrate roughness on van der Waals and electrostatic particle adhesion forces using theoretical methods. We find that substrate roughness can enhance or diminish electrostatic adhesion by at maximum a factor of ~ 2 for the surfaces studied, but can attenuate van der Waals forces by several orders of magnitude. Thus, substrate roughness can change the dominant contribution to adhesion from van der Waals forces to electrostatic forces.


Keywords

particle adhesion, roughness, electrostatics, van der Waals

DOI

10.25576/ASFERA-CFA2021-24801

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