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Séance de cours

Phénomènes de surface: Adsorption, Isothermes & Tension

Dans cours

MICRO-530: Nanotechnology

This course gives the basics for understanding nanotechnology from an engineer's perspective: physical background, materials aspects and scaling laws, fabrication and imaging of nanoscale devices. ...

Description

Cette séance de cours couvre les concepts de physisorption et de chimisorption, d'isothermes d'adsorption de gaz, d'hypothèses et d'équations d'isothermes de Langmuir, d'effets de température sur l'adsorption, de chimisorption pure, de tension superficielle, d'adhérence, de travail de cohésion, d'énergies superficielles et interfaciales, et de notes sur les processus de tension superficielle. Il explique les différences entre l'adsorption physique et chimique, les différents modèles d'adsorption et les effets de la température et de la force de liaison sur l'adsorption. La séance de cours se penche également sur les définitions et les calculs de la tension superficielle, de l'adhérence et du travail de cohésion, ainsi que sur les valeurs et les comparaisons expérimentales des énergies de surface dans différents matériaux.

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Enseignant·e·s (2)

Giovanni Boero

Jürgen Brugger

I am a Professor of Microengineering and co-affiliated to Materials Science. Before joining EPFL I was at the MESA Research Institute of Nanotechnology at the University of Twente in the Netherlands, at the IBM Zurich Research Laboratory, and at the Hitachi Central Research Laboratory, in Tokyo, Japan. I received a Master in Physical-Electronics and a PhD degree from Neuchâtel University, Switzerland. Research in my laboratory focuses on various aspects of MEMS and Nanotechnology. My group contributes to the field at the fundamental level as well as in technological development, as demonstrated by the start-ups that spun off from the lab. In our research, key competences are in micro/nanofabrication, additive micro-manufacturing, new materials for MEMS, increasingly for wearable and biomedical applications. Together with my students and colleagues we published over 200 peer-refereed papers and I had the pleasure to supervise over 25 PhD students. Former students and postdocs have been successful in receiving awards and starting their own scientific careers. I am honoured for the appointment in 2016 as Fellow of the IEEE “For contributions to micro and nano manufacturing technology”. In 2017 my lab was awarded an ERC AdvG in the field of advanced micro-manufacturing.

Source officielle

Proximité ontologique

Chimie

Chimie physique: Science des surfaces

Concepts associés (23)

Densité surfacique d'énergie

La densité surfacique d'énergie ou énergie surfacique, voire densité énergétique (quand le contexte surfacique est clair), est la quantité d’énergie par une unité de surface. Dans le Système international elle se mesure en J/m (joules par mètre carré). Dans un contexte industriel on l'exprime souvent en kWh/m (kilowatts-heures par mètre carré). Cette grandeur physique est principalement utilisée dans l'étude physique des interfaces entre liquides non miscibles, ou entre liquide et gaz, où elle caractérise l'énergie nécessaire à former une interface d'une certaine surface.

Tension superficielle

vignette|et aux gerridés de se déplacer à la surface d'une mare. La tension superficielle est un phénomène physico-chimique lié aux interactions moléculaires d'un fluide. Elle résulte de l'augmentation de l'énergie à l'interface entre deux fluides. Le système tend vers un équilibre qui correspond à la configuration de plus basse énergie, il modifie donc sa géométrie pour diminuer l'aire de cette interface. La force qui maintient le système dans cette configuration est la tension superficielle.

Chemisorption

Chemisorption is a kind of adsorption which involves a chemical reaction between the surface and the adsorbate. New chemical bonds are generated at the adsorbent surface. Examples include macroscopic phenomena that can be very obvious, like corrosion, and subtler effects associated with heterogeneous catalysis, where the catalyst and reactants are in different phases. The strong interaction between the adsorbate and the substrate surface creates new types of electronic bonds.

Adsorption

En chimie, l’adsorption est un phénomène de surface par lequel des atomes, des ions ou des molécules - des adsorbats - se fixent sur une surface solide - l'adsorbant - depuis une phase gazeuse, liquide ou une solution solide. Dans le cas d'un atome adsorbé, on parle d'adatome. Ce phénomène est différent de l'absorption, par lequel un fluide ou le composant d'une solution solide rentre dans le volume d'une autre phase liquide ou solide, mais les deux effets sont similaires et sont facilement (et à tort) confondus, notamment dans des applications pour le grand public.

Science des surfaces

La science des surfaces est une section de la science des matériaux consacrée à l'étude des phénomènes physiques et chimiques qui se produisent à l' entre deux phases ou entre une phase et le vide. Les propriétés de la matière en surface sont en effet distinctes de celles du cœur des matériaux (bulk). Par exemple, la coordinence des atomes en surface est inférieure à celle des atomes du reste du matériau ce qui induit une réactivité particulière de ces derniers.

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Séances de cours associées (33)

Adsorption à l'interface gaz/solide

Couvre l'adsorption à l'interface gaz/solide, y compris la physorption, la chimisorption et la manipulation des atomes de Xénon à l'aide de la STM.

Adsorption et chimisorption

Explore la chimisorption, la catalyse et l'adsorption sur les surfaces solides, y compris les différences d'énergie et la formation de liaisons.

Adsorption à l'interface gaz/solide

Explore l'adsorption à l'interface gaz/solide, en mettant l'accent sur les techniques de faisceaux moléculaires et les processus de chimisorption.

Adsorption à l'interface gaz/solide

Couvre les isothermes d'adsorption Langmuir, Fowler-Guggenheim et BET, les concepts de condensation capillaire et de chimisorption.

Chimie interfaciale: introduction et importance

Couvre les bases de la chimie interfaciale, y compris les émulsions, la tension superficielle et l'importance des interfaces dans diverses applications.

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Concepts associés (23)

Densité surfacique d'énergie

Tension superficielle