Approche scientifique des surfaces. Caractérisation et propriétés

Il existe différentes façons d’appréhender les surfaces, par exemple en termes d’échelle ou de propreté. Mais on peut aussi distinguer les surfaces modèles des surfaces industrielles, donc réelles. Les caractéristiques correspondantes ne seront pas nécessairement les mêmes. Si le physicien du solide va s’intéresser à la structure électronique des atomes de surface et observer celle-ci à l’échelle nanométrique, l’ingénieur et le technicien vont regarder la surface comme une empreinte de l’outil qui a permis de l’obtenir ou de la conditionner. L’échelle de l’observation ne sera pas la même : de nanométrique voire microscopique dans le premier cas, elle sera méso- et le plus souvent macroscopique dans le second [9] [10].

Quelle que soit la discipline, la surface est communément définie comme la partie ou la limite externe d’un solide. Compte tenu du fait que tout matériau est généralement utilisé dans un environnement donné (air, gaz, milieu aqueux, phase condensée, lubrifiant, etc.), la surface doit être considérée comme une interface : solide – gaz, solide – liquide, voire solide – solide. Dans ce contexte, compte tenu des profils de composition ou de caractéristiques dans la zone voisine de la surface, on introduit même la notion d’interphase, ce qui permet d’introduire celle de propriétés adaptatives (gradient d’indices de réfraction par exemple).