Analyse de l’effet de l’angle d’inclinaison entre la surface d’un substrat et un indenteur sur le module élastique évalué par microscopie à force atomique

Abstract

Aujourd’hui, la Microscopie à Force Atomique (AFM) est une technique de choix pour évaluer les propriétés mécaniques locales d’un échantillon. L’analyse des courbes expérimentales issues de l’AFM lors d’un essai d’indentation, est basée sur la loi de Hertz. Une des hypothèses de ce modèle stipule que le contact mécanique entre l’indenteur et la surface de l’échantillon doit être plan. Or, cette dernière hypothèse n’est pas valide lorsqu’il s’agit d’échantillons biologiques, comme une cellule, ou inerte comme un hydrogel. Ainsi, l’objectif de ce travail est de proposer une modification à la loi de Hertz qui prenne en compte l’effet de l’angle d’inclinaison entre l’indenteur et le substrat. Pour ce faire, trois approches théorique, numérique à l’aide du logiciel ANSYS et expérimentale, ont été menées en parallèle. Les expériences ont été réalisées sur des gels de polyacrylamide avec deux types de pointes, une sphérique et l’autre pyramidale. Ce travail propose une modification de la loi de Hertz dont la validation, par les tests numériques et les essaies expérimentaux, est encourageante.