La triboélectricité à l’échelle nanométrique.
Michel Saint-Jean (GPS, Jussieu)

Jeudi 12 février 1998

Lorsque l’on soumet deux matériaux de nature différente soit à un simple contact soit à une épreuve de frottement, ils échangent des charges électriques. Ce phénomène est connu sous le nom de triboélectricité.

Cet effet a été très exploité dès les origines de l’électromagnétisme, les premières machines électrostatiques utilisées pour produire des charges fonctionnant par frottement des mains sur une boule de soufre. Sur le plan théorique et experimental, la triboélectricité a été largement discutée, plusieurs théories contradictoires ayant été proposées pour décrire ces phénomènes sans toutefois que les résultats experimentaux à l’échelle macroscopique permettent de trancher entre l’une ou l’autre.

En particulier plusieurs questions demeurent ouvertes :
- S’agit-il d’un phénomène à l’équilibre ou hors d’équilibre ?
- Quels sont les états électroniques mis en jeu ?
- Le frottement joue-t-il un rôle particulier ?

A l’aide de quelques exemples, nous monterons comment les microscopies en champ proche (AFM mode résonnant) apportent un éclairage nouveau sur ces phénomènes et permettent de préciser le mécanisme de transfert de charges à l’échelle nanométrique.