Les chercheurs ont découvert que la structure des pigments secs était affectée par la concentration en pigments et la température de séchage. Une étude publiée dans le journal Langmuir de l'American Chemical Society a montré que les gouttelettes de peinture avec des concentrations de pigments plus faibles ou placées sur des surfaces plus froides séchaient comme des « œufs au plat », tandis que celles avec des concentrations de pigments plus élevées ou séchées à des températures plus élevées semblaient plus uniformes. Les résultats montrent qu'en ajustant la concentration en pigment et la température de séchage, l'aspect final de la peinture séchée peut être contrôlé.
Les déversements de café peuvent laisser des taches sombres sur les bords des flaques d’eau en séchant. Cependant, lorsque la peinture sèche, certains ressemblent à des « œufs au plat », avec la couleur « jaune » entourée d’un halo de blanc pur, tandis que d’autres semblent uniformes. Pour comprendre ce changement, les chercheurs, dans un article dans la revue ACS Langmuir, ont observé le processus de séchage des pigments. Ils ont découvert que la concentration et la température des pigments affectent la gélification et l’évaporation des liquides, et que ces informations permettent de contrôler la morphologie de la peinture sèche.
La peinture contient un mélange de substances, notamment des résines, des pigments, des additifs et des solvants (comme l'eau). En raison de la composition complexe de la peinture, divers effets chimiques se produisent lorsque les gouttelettes de peinture s’évaporent, entraînant parfois des motifs indésirables ou de petites fissures. De manière générale, les artistes et les peintres amateurs souhaitent une répartition uniforme et constante du pigment une fois la peinture appliquée sur une surface. Cependant, on ne sait pas encore comment éviter la formation de motifs lorsque le pigment liquide sèche. Stella Ramos, Catherine Ballentine et leurs collègues ont donc voulu étudier les facteurs qui influencent l'évaporation des revêtements à base d'eau.
Lorsque les gouttelettes de peinture sèchent, elles peuvent ressembler à des « œufs au plat » (image de gauche, le réticule mesure un millimètre), ou elles peuvent développer une répartition plus uniforme du pigment (image de droite). Source de l'image : Adapté de "Langmuir2023", DOI:10.1021/acs.langmuir.3c01605
Les chercheurs ont préparé un mélange de cinq peintures acryliques aqueuses et d’eau, puis ont déposé les solutions sur des lames de verre chauffées. Au fur et à mesure de l’évaporation du liquide, ils ont analysé et photographié le sédiment et observé trois phénomènes :
Initialement, des flux internes et externes de liquide coexistent : flux interne depuis la base chaude vers le sommet plus froid de la gouttelette, et flux externe provenant du flux capillaire.
A terme, la gélification de la suspension pigmentaire augmente la viscosité et ralentit l'écoulement du pigment.
L'étape finale de séchage verrouille le pigment sur la surface de la lame.
La quantité de pigment et la température de la surface du verre affectent toutes deux la taille, la forme et le motif des gouttelettes de pigment sec. Les chercheurs ont découvert que les gouttelettes de peinture ayant des concentrations de pigments plus faibles ou déposées sur des surfaces où la température était aussi basse que 86 degrés Fahrenheit accumulaient des molécules colorées en leur centre, leur donnant une apparence d'« œuf au plat ». Plus la concentration de pigments est élevée et plus la température est élevée, qui peut atteindre 176 degrés Fahrenheit, plus le motif sera uniforme après séchage et plus la couleur sera répartie uniformément dans tout le cercle.
Pour contrôler l'apparence de la peinture sèche, ajustez la concentration en pigment et la température de la surface en fonction du motif final souhaité.