[Exemple] [Physique] Pourquoi les post-its collent ?

[Coincoin]

[note de la modération : nous rappelons aux lecteurs de ce fil que les propositions qui sont faites ici sont des jeux intellectuels amusants ; les auteurs ne croient pas une seconde à ce qu'ils proposent ]

Bonjour tout le monde,
Je vais répondre à une question existentielle que beaucoup de gens se posent sans jamais trouver la réponse : pourquoi les post-its collent ?

La réponse fait appel à un phénomène physique assez particulier : l'effet Casimir.
Pour comprendre cet effet, imaginons deux plaques planes. La physique quantique nous apprend que même dans le vide, il y a des fluctuations : des ondes peuvent apparaître et disparaître rapidement. C'est ce qu'on appelle parfois l'énergie du vide. Or nos deux plaques vont imposer des conditions aux limites telles que seules certaines ondes sont possibles (celles dont la longueur d'onde est un sous-multiple de la distance entre les plaques). Il y a donc moins d'ondes entre nos plaques qu'en dehors. Ce déséquilibre se traduit par une force attractive entre les deux plaques. Une jolie métaphore est de comparer à la situation dans laquelle deux bateaux sont proches sur une mer ridée : les vagues vont pousser les bateaux l'un vers l'autre.

En général, si on prend deux surfaces, elles ne collent pas à cause de la rugosité : les micro-reliefs font que la distance moyenne est en réalité assez grande. Or l'effet Casimir dépend fortement de la distance. Pour faire des post-its collants, on polit très finement une petite bande sur le papier. Cette partie devient ainsi collante. A l'oeil, on ne voit pas très bien que la surface est très plane, en raison des petites poussières qui peuvent se déposer, mais on peut remarquer que ça brille légèrement.
En utilisant cet effet plutôt que de la colle, on tire parti du fait que c'est un effet faible : ainsi contrairement à de la glue qui colle les doigts, les post-its peuvent se défaire facilement. De plus, ça ne laisse pas de traces sur la surface quand on l'enlève (sauf éventuellement quelques poussières).

Voilà, vous savez tout !

Pour ceux qui veulent en savoir un peu plus :
La biographie de Mr Casimir :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Hendrik_Casimir
La page de Wikipedia sur l'effet Casimir (avec notamment des formules) :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Casimir
Une photo-mystère de Deep_turtle présentant un système permettant de faire des mesures précises de l'effet Casimir :
http://forums.futura-sciences.com/thread70167.html
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[invite62415c82]

Lol ton début : "une question existentielle" Mais j'avoue qu'en fait c'est super interessant ^^ Au départ, je pensais qu'il y avait un peu de colle dessus pour faire que tout colle, et je pense ne pas être le seul Ca m'intrigue quand même cette histoire: alors pk est-ce que après plusieurs utilisations du post-it on ne peut plus l'utiliser? (plus de colle? ^^)

Voila, eh oui, encore une victoire de Canard!

[Coincoin]

alors pk est-ce que après plusieurs utilisations du post-it on ne peut plus l'utiliser?

A cause de la poussière qui se dépose au fur et à mesure. A chaque fois que tu le pose sur une surface, tu récoltes un peu de poussière.

Au départ, je pensais qu'il y avait un peu de colle dessus pour faire que tout colle, et je pense ne pas être le seul

C'est une légende qui a la vie dure...

[abracadabra75]

AH?
Comment expliques-tu que si tu passes un coup de thrichloréthylène sur ta bande collante, elle ne colle plus? et que c'est le chiffon qui colle.
Un coup d'électrons libres dans le solvant?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Coincoin]

C'est simple...
Le trichloroéthylène attaque très légèrement le papier et abîme le surface.
Pour ce qui est du chiffon qui colle, je ne suis pas chimiste, mais je pense qu'il faudrait savoir en quoi est fait le chiffon...

[abracadabra75]

en coton... qui fond pas dans le trichlo.

[deep_turtle]

Est-ce qu'en frottant le post-it avec le chiffon, on ne polirait pas le chiffon du même coup, le rendant lui-même sujet à l'effet Casimir ?

[Coincoin]

Je ne sais pas. J'avoue ne pas connaître l'effet du trichloroéthylène sur le coton, ça doit sûrement jouer au niveau de la structure des fibres.

[invite19431173]

Coincoin, si tu ne peux pas répondre aux question, ton post est décrédibilisé... Je voterai pas pour toi...

[Coincoin]

Je suis désolé de ne pas tout savoir sur tout. Pour ce qui est de la physique du phénomène, ça va, mais maintenant si on part dans la chimie, on atteint les limites de mes connaissances...

[invite62415c82]

Ok, mais alors, si on met dos à dos deux morceaux de scotch (extérieur lisse), pourquoi ne collent-ils pas? Et puis, T vraiment sûr à 100% qu'ils ne mettent pas une touche de colle entre les post-its?

Sinon, très interressant cet effet Casimir!!

[Coincoin]

L'extérieur d'un morceau de scotch te paraît lisse mais en fait il est légèrement rugueux. C'est bien sûr beaucoup moins rugueux qu'un objet dont tu sens la rugosité au toucher, mais ça reste des ordres de grandeur au-dessus de ce qu'il faut pour l'effet Casimir.

T vraiment sûr à 100% qu'ils ne mettent pas une touche de colle entre les post-its?

Pas à ma connaissance en tout cas...

[invite73192618]

Pas à ma connaissance en tout cas...

Exuses moi de te contredire, mais comme tu le sais l'effet Casimir est lié à l'expansion de l'univers. Hors, celle-ci accélérant, l'effet Casimir s'en trouve légèrement diminué. C'est pour ça que certains fabriquants ajoutent depuis peu un peu de colle sur leur post-it. Ils vont pas s'en vanter bien sur... on nous cache tout mon bon monsieur

[martini_bird]

Salut,

je ne suis pas d'accord avec ça :

l'effet Casimir est lié à l'expansion de l'univers

C'est comme dire que plus le niveau des océans monte, moins les bateaux se rapprochent vite les uns des autres.

Par contre l'effet Casimir est lié au magnétisme terrestre et est plus intense dans certaines îles dont une en particulier, où les habitants ne semblent pas vieillir : il me semble que c'est encore un mystère de l'ethnologie. Quelqu'un pour confirmer / infirmer ?

Cordialement.

[matthias]

C'est pour ça que certains fabriquants ajoutent depuis peu un peu de colle sur leur post-it.

Je me sens presque autant trahi que quand j'ai appris que Casimir n'était pas un vrai dinosaure.

Ps : désolé, je sais que ceci est un fil éminemment sérieux. Je ne recommencerai pas.

[inviteae196a7a]

mais si j'ai bien compris pour que ton effet casimir marcheil est nécessaire que les deux sur faces sient lisses..... or on peu coller un post-it partout....

[deep_turtle]

Ah ah ah, j'attends avec impatience la réponse de Coincoin, s'il ose encore se montrer parmi nous après cet argument magistral !

[Coincoin]

Il faut que les deux surfaces soient en moyenne lisses.
Une surface rugueuse contre une surface rugueuse, ça ne colle pas, tout le monde le sait.
Une surface lisse contre une surface rugueuse, ça commence à coller, c'est le principe même du post-it.
Une surface lisse contre une surface lisse, ça colle énormément. C'est pour ça que les post-its sont collés dans ce sens là dans un bloc. Mais maintenant, les fabricants ont développé un système d'ergots nanométriques qui permet de ne plus se retrouver avec deux post-its collés (c'était impossible de les décoller à la main).

s'il ose encore se montrer parmi nous après cet argument magistral !

Y a pas de problème. La physique est cohérente, et c'est ce qui fait que c'est impressionnant !

mais comme tu le sais l'effet Casimir est lié à l'expansion de l'univers

J'aimerais bien que ce fil reste sérieux et ne parte pas des élucubrations pseudo-physiques. Merci...

[inviteae196a7a]

Mais maintenant, les fabricants ont développé un système d'ergots nanométriques qui permet de ne plus se retrouver avec deux post-its collés (c'était impossible de les décoller à la main).

Mais alors ca veut dire que la surface de ton post it est un peu rugueuse...
et sur face rugueuse sur surface un peu rugueuse sa nous fait du rugueu moyen faible donc une accroche un pourrie.. Or un post it colle plutot bien.

[Coincoin]

Les ergots en question sont étudiés pour que si tu en considères un sur une surface, sur l'autre surface, tu auras une très forte probabilité d'avoir un ergot pile en face. Du coup, même avec une rugosité encore très faible, si tu colles deux post-its les ergots vont particulièrement mal s'encastrer (pics contre et pics) et ça va mal coller.
C'est particulièrement complexe car ça demande de trouver la bonne forme et surtout la bonne répartition des ergots (on ne sait pas a priori comment vont être placés les deux surfaces), et j'avoue que les maths qu'il y a derrière me dépassent.
C'est contre-intuitif, mais il y a bien une solution mathématique...

[inviteae196a7a]

D'accord
Une autre question alors.
Quand tu colle un post-it et que tu le laisse un certain temps dans cette position sans y toucher. Disons une semaine. On peu constater que le post-it est fixée bien mieu que disons 20 secondes apres l'avoir coller pourquoi?

[invite73192618]

Quand tu colle un post-it et que tu le laisse un certain temps dans cette position sans y toucher. Disons une semaine. On peu constater que le post-it est fixée bien mieu que disons 20 secondes apres l'avoir coller pourquoi?

C'est simple: les particules de poussières résiduelles s'échappent par effet tunnel, ce qui augmente l'effet Casimir et donc l'adhérence (attention de ne pas laisser le post-it plus d'une semaine en place, sinon il risque de devenir indécollable).

Mais bon puisque Coicoin m'accuse de dire n'importe quoi, je m'en vais na!

[Coincoin]

C'est l'air qui est initialement coincé entre le post-it et la surface qui part petit à petit. Ca permet au post-it de se rapprocher et de mieux coller.

[Chip]

Le pire Coincoin c'est que tu n'as pas tout à fait tort... les forces d'adhésion sont des forces de van der Waals, dont un calcul rigoureux a été fait dans le cadre de l'électrodynamique quantique par Casimir! (dans un certain régime) Ces effets d'adhésion ne sont pas sans rapport avec l'effet Casimir, loin s'en faut...

[Coincoin]

Le pire Coincoin c'est que tu n'as pas tout à fait tort...

Tu voulais sûrement dire "pas du tout"
J'avais entendu dire que les forces de VdW ne suffisaient pas à tout expliquer pour le cas de colles. L'effet majoritaire seraient dues aux cavités qui se forment quand on tire (et qui une fois percées font des filaments). Je sais plus exactement, ça commence à dater...
Par contre, si tu as des références sur le sujet, ça m'intéresse (sachant que j'en sais quand même plus sur VdW que sur la QED ).

Mais merci d'appuyer ma théorie

[inviteae196a7a]

Autre question:
Si tu humidifie la surface collante du post-it, il ne colle plus pourquoi?

[Coincoin]

Tu crées une couche d'eau (ou au moins de petites gouttes) entre les deux surfaces. Du coup ça glisse...

[inviteae196a7a]

ouai mais une foi que l'eau est partie le post-it ne colle plus.... selon ce que tu as déja dit a propos de l'air celle-ci devrait s'évacuée et le post it recoller...

[Coincoin]

Contrairement à l'air qui s'échange facilement avec l'atmosphère, dans le cas de l'eau, il est difficile de faire partir de l'eau qui s'est adsorbé à une surface. Une solution est de mettre à l'étuve, mais ça prend du temps, faut chauffer fort, et tout le monde n'a pas une étuve à la maison...

[inviteae196a7a]

oui mais une fois le post-it seché de son eau il ne colle plus pourquoi?