Nanotribologie : les processus élémentaires du frottement

La tribologie est la science qui étudie les phénomènes qui se produisent lorsque deux surfaces en contact subissent un mouvement relatif. Elle couvre les phénomènes du frottement, de l'adhésion, de l'usure et de la lubrification. La tribologie est une science fondamentalement interdisciplinaire : elle utilise des concepts issus de la chimie, de la science des matériaux, de la mécanique des fluides, de la physique des solides, de la rhéologie, de la cristallographie, de la physico-chimie des surfaces, de la thermodynamique et des mathématiques.

L'étude des forces de frottement est généralement compliquée. Ces forces dépendent de nombreuses variables qui ne peuvent pas toujours être contrôlées simultanément. Souvent, il s'agit d'étudier une interface qui est difficilement observable pendant le glissement. De plus, un certain nombre de processus se déroulent à différentes échelles de longueur et de temps, pouvant aller du macroscopique à l'atomique, de la femtoseconde au siècle. Pour ces raisons, la compréhension fondamentale de l'origine des forces de frottement ou la caractérisation complète d'un comportement tribologique est toujours limitée par les moyens techniques. Lors des trente dernières années, la mise au point de nouvelles techniques expérimentales et l'avènement des simulations numériques, toujours plus sophistiquées, ont permis de réaliser des progrès très significatifs, apportant une meilleure compréhension de ces phénomènes.