Peut-être avez vous des Sticky-Pad® pour poser votre smartphone sur votre tableau de bord de voiture. Ces objets sont des plaques de silicones qui ont la propriété d’adhérer à peu prés partout et on peut y fixer les objets qu’on veut : téléphone, GPS, clés, pièces, stylo et même une bouteille d’eau ! Ce sont un peu des aimants à tout objet avec une surface lisse.
Ici, un téléphone fixé à la verticale sur une porte par un Sticky-Pad® :
Il y a cependant quelques matériaux qui ne fonctionnent pas, comme les surfaces poreuses et sèches (papier, pierre) ou encore le téflon de vos casseroles.
Le fonctionnement de ces objets repose sur un phénomène qui prend sa source au niveau moléculaire : les forces de Van Der Waals (dont j’avais déjà parlé dans un autre contexte) les mêmes qui permettent au lézard gecko de grimper à peu prés partout… sauf sur le téflon, justement.
En fait, les forces de Van Der Waals sont des forces très faibles qui permettent à deux molécules de rester collées entre-elles.
Dans une molécule, certains atomes ont d’avantage tendance à attirer le nuage d’électrons vers eux. Il en résulte que tous les électrons (chargés négativement) se retrouvent d’un côté, et le noyau d’un des atomes (chargé positivement) de l’autre côté est donc « à l’air », d’où une polarisation de la molécule :
La molécule de HCl prise en exemple ici est donc polarisée : elle a un côté positif et un côté négatif. Il suffit alors de faire des matériaux qui ont plein de ces atomes polarisées alignées pour avoir une surface entièrement polarisée.
Le simple fait de poser un objet dessus est alors suffisant pour induire une délocalisation des électrons dans la surface et de provoquer une force d'attraction sur l’objet :
La force reliant alors les deux molécules entre elles sont les forces de Van Der Waals.
Si ça ne marche que sur des surfaces lisses, c’est parce qu’il faut une grande surface de contact : un objet poreux (papier, roche…) ne fonctionnerait pas car la surface réellement en contact avec le Sticky-Pad® ne serait pas suffisant pour la maintenir collé.
Le téflon® (ou polytétrafluoroéthylène, ou PTFE) ne fonctionne pas non plus, car c’est une molécule qui dispose justement d’un effet qui s’oppose aux forces de Van Der Waals : le PTFE possède des liaisons carbone-fluor extrêmement dipolaires, à tel point que les forces de Van Der Waals ne sont pas suffisantes pour repousser le nuage électronique et provoquer l’adhésion : c’est pour ça que rien n’adhère au téflon®.
Les Sticky-Pad® tiennent facilement un téléphone ou un GPS en place sur un tableau de bord de voiture ou sur une plaque inclinée. Cependant, seuls certains objets peuvent tenir dessus lorsqu’il est à la verticale ou même à l’envers : les forces de Van Der Waals ne sont alors pas suffisamment puissantes pour maintenir l’objet en place et le retenir de tomber par terre.
