Deformação e contato adesivo de membranas elastoméricas

Resumo Desenvolvemos uma técnica de inflação extremamente sensível para investigar interações adesivas entre materiais macios. Neste método, uma membrana elastomérica é colocada em um tubo de vidro cilíndrico e é pressurizada em contato com um substrato. A interação adesiva entre a membrana e o substrato é obtida a partir do ângulo de contato, que é determinado indiretamente a partir do raio de contato medido e da pressão aplicada. Uma análise do perfil da membrana baseada na solução numérica da equação de Laplace axisimétrica é desenvolvida. Em uma situação não adesiva, onde o ângulo de contato da membrana é conhecido como zero, a análise é utilizada para obter a relação entre a deformação da membrana e a tensão biaxial da membrana. A linearização das equações governantes é utilizada para desenvolver uma solução analítica para o ângulo de contato e a taxa de liberação de energia, estabelecendo uma conexão com análises existentes, mais restritivas, desse problema. Resultados de três tipos diferentes de membranas são apresentados como aplicações ilustrativas do método. O substrato nestes experimentos é a superfície do eletrodo de ouro de um ressonador de cristal de quartzo, e o efeito do contato da membrana na ressonância do cristal é resumido brevemente. Interações adesivas entre as membranas são minimizadas na maioria dos casos adicionando-se uma escova de polietileno glicol enxertada a uma ou ambas as superfícies em contato. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 45: 3361–3374, 2007