Brevet FR2990434A1 — publié le 20131115

L'invention concerne un procédé de contrôle des forces de frottement entre les surfaces en contact de frottement de deux substrats. Elle concerne également un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. Elle concerne aussi l'utilisation d'un polyélectrolyte chargé et d'un champ électrique alternatif pour le contrôle des forces de frottement entre deux surfaces de deux substrats en contact de frottement. La réduction des forces de frottement apparaissant entre les surfaces en contact de deux substrats lorsque ces deux substrats se déplacent l'un par rapport à l'autre, c'est-à-dire lorsque les surfaces sont en contact de frottement, est un paramètre majeur pour augmenter la durée de vie et le bon fonctionnement des dispositifs intégrant de tels substrats. Pour réduire ces forces de frottement, il a été proposé de recouvrir les surfaces en contact des deux substrats d'une couche de polymère. Ainsi, il a été démontré que les couches de polymère peuvent agir en tant que lubrifiant très efficace entre des surfaces en glissement, lorsque immergées dans des solvants appropriés. Par exemple, une diminution de deux ordres de grandeur des forces de frottement entre deux surfaces recouvertes de polymère, ces polymères formant une "brosse" telle que représentée en figures 1 et 2, sur chaque surface, a été constatée, par rapport à ces mêmes surfaces non recouvertes de polymère, lorsque les surfaces sont plongées dans un même solvant. Cette performance a été attribuée à la faible interpénétration intercouches entre les couches adsorbées de polymère sur chaque surface. Cela est particulièrement vrai lorsque les polymères sont des polyélectrolytes, c'est-à-dire des polymères chargés : lorsque deux couches de polyélectrolyte sont soumises à une compression de faible intensité appliquée dans la direction normale par rapport aux substrats, comme représenté en figure 1, leurs couches d'hydratation se chevauchent et l'eau présente dans la région intercouches agit en tant que fluide de lubrification. Cependant, si l'interpénétration des couches de polymères est plus prononcée, comme représenté en figure 2, par exemple par application d'une charge de compression élevée sur les substrats, ou si le solvant n'est pas un solvant approprié, une forte détérioration des propriétés de lubrification est observée. Ceci résulte de la dissipation de l'énergie plus élevée lorsque les substrats se déplacent quand les chaînes des polymères s'interpénètrent. Pouvoir contrôler les forces de frottement entre deux surfaces en contact est très important par exemple pour contrôler précisément le déplacement d'un objet, tel qu'un robot d'exploration, un outil d'intervention, une prothèse articulée, ou un dispositif d'endoscopie, dans des applications biomédicales ou pour améliorer la précision du positionnement ou atténuer la résistance d'un mécanisme de positionnement lubrifié, ou encore pour faire varier localement le frottement afin de contrôler les sensations tactiles d'un utilisateur, par exemple dans des dispositifs pour personnes ayant une déficience visuelle, des surfaces interactives , des dispositifs de réalité virtuelle, des jeux vidéo, des écrans tactiles ou des tapis de souris interactifs. Dès lors, il existe un besoin de contrôler cette interpénétration des chaînes des polymères de manière rapide, précise et simple à mettre en oeuvre. De préférence, les molécules de polyélectrolyte chargé sont greffées sur les deux surfaces en contact de frottement des deux substrats. De préférence, le solvant est de l'eau ou de l'air. Ainsi, l'invention a pour but de proposer un procédé permettant de contrôler, de façon aisée et à des niveaux pouvant varier, au sein d'un même dispositif, les forces de frottement entre les surfaces en contact de deux substrats en déplacement relatif. A cet effet, l'invention propose un procédé de contrôle des forces de frottement entre les surfaces en contact de frottement de deux substrats qui comprend : a) une étape de greffage de molécules d'un polyélectrolyte chargé sur au moins une desdites surfaces, b) une étape d'immersion des molécules de polyélectrolyte chargé dans un solvant, et c) une étape d'application d'un champ électrique alternatif externe entre les substrats sur lesquels sont greffées les molécules de polyélectrolyte chargé. Le polyélectrolyte chargé est choisi parmi un poly(styrène-acide sulfonique) (PSS) ; un poly(vinyl sulfonate) (PVS) ; un poly(vinyl sulfate) ; un poly(acide acrylique) (PAA) ; un poly(acide méthacrylique) ; un poly(éthylène imine) (PET); un poly(diallyldiméthylammonium chlorure) (polyDADMAC) ; un poly(vinyl amine) (PVAm) ; un poly(ally1 amine) (PAH) ; un poly(2vinyl pyridine) (P2VP) ; un poly(N-vinylimidazole) (PVIm) ; un polypeptide, une protéine, de préférence un poly(L-lysine), un poly((L-acide glutamique) ; un ADN; du chitosan ; de l'acide hyaluronique ; de la carboxyméthyl cellulose ; un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes chargés négativement, de préférence des groupes carboxylates ou sulfonates ; un un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes terminaux chargés positivement, de préférence des groupes ammoniums quaternaires ; un poly-hydroxyéthylméthacrylate (pHEMA) avec des groupes terminaux chargés. Les molécules de polyélectrolyte chargé peuvent être greffées sur les surfaces des substrats par greffage physique, optionnellement par l'intermédiaire d'un polymère d'ancrage, ou encore par réaction chimique, comme par liaison covalente. Un polyélectrolyte préféré est un poly(acide acrylique) comprenant 125 monomères d'acide acrylique. Dans ce cas, et lorsque les surfaces des substrats sont en mica, les molécules de poly(acide acrylique) sont greffées par adsorption de polystyrène sur les surfaces des substrats. L'invention propose également un dispositif comprenant au moins deux substrats, chacun des substrats ayant une surface en contact de frottement avec la surface de l'autre substrat, caractérisé en ce que les molécules d'un polyélectrolyte chargé sont greffées sur au moins une des deux surfaces en contact de frottement des substrats et en ce qu'il comprend de plus des moyens d'application d'un champ électrique alternatif externe entre les deux substrats. De préférence, les molécules de polyélectrolyte chargé sont greffées sur les deux surfaces en contact de frottement. Le polyélectrolyte chargé est choisi parmi un poly(styrène-acide sulfonique) (PSS) ; un poly(vinyl sulfonate) (PVS) ; un poly(vinyl sulfate) ; un poly(acide acrylique) (PAA) ; un poly(acide méthacrylique) ; un poly(éthylène imine) (PET); un poly(diallyldiméthylammonium chlorure) (polyDADMAC) ; un poly(vinyl amine) (PVAm) ; un poly(ally1 amine) (PAH) ; un poly(2vinyl pyridine) (P2VP) ; un poly(N-vinylimidazole) (PVIm) ; un polypeptide, une protéine, de préférence un poly(L-lysine), un poly((L-acide glutamique) ; un ADN; du chitosan ; de l'acide hyaluronique ; de la carboxyméthyl cellulose ; un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes chargés négativement, de préférence des groupes carboxylates ou sulfonates ; un un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes terminaux chargés positivement, de préférence des groupes ammoniums quaternaires ; un poly-hydroxyéthylméthacrylate (pHEMA) avec des groupes terminaux chargés. Un polyélectrolyte préféré est un polymère d'acide acrylique 10 comprenant 125 monomères d'acide acrylique. Lorsque les surfaces des substrats sont en mica et que les molécules de polyélectrolyte chargé sont des molécules de poly(acide acrylique), ces molécules sont greffées par l'intermédiaire d'un polymère d'ancrage qui est du polystyrène, sur les surfaces des substrats. 15 Un dispositif selon l'invention peut être un robot exploratoire, un outil d'intervention, une prothèse articulée, un robot manipulateur, ou un support de tête de lecture de disques durs, ou un dispositif d'endoscopie, un dispositif pour personnes ayant une déficience visuelle, une surface interactive, un dispositif de réalité virtuelle, un jeu vidéo, un écran tactile ou un tapis de souris interactif. 20 L'invention propose encore l'utilisation de molécules d'un polyélectrolyte chargé et d'un champ électrique alternatif pour le contrôle des forces de frottement entre deux surfaces en contact de deux substrats. Le polyélectrolyte chargé est choisi parmi un poly(styrène-acide sulfonique) (PSS) ; un poly(vinyl sulfonate) (PVS) ; un poly(vinyl sulfate) ; un 25 poly(acide acrylique) (PAA) ; un poly(acide méthacrylique) ; un poly(éthylène imine) (PET); un poly(diallyldiméthylammonium chlorure) (polyDADMAC) ; un poly(vinyl amine) (PVAm) ; un poly(ally1 amine) (PAH) ; un poly(2vinyl pyridine) (P2VP) ; un poly(N-vinylimidazole) (PVIm) ; un polypeptide, une protéine, de préférence un poly(L-lysine), un poly((L-acide glutamique) ; un ADN; du chitosan ; de l'acide 30 hyaluronique ; de la carboxyméthyl cellulose ; un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes chargés négativement, de préférence des groupes carboxylates ou sulfonates ; un un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes terminaux chargés positivement, de préférence des groupes ammoniums quaternaires ; un poly-hydroxyéthylméthacrylate (pHEMA) avec des groupes terminaux chargés. De préférence, le polyélectrolyte chargé est un polymère d'acide acrylique comprenant 125 monomères d'acide acrylique. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui suit, qui est faite en référence aux figures dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique de deux substrats ayant chacun une surface en contact de déplacement avec la surface de l'autre substrat, ces surfaces étant recouvertes de polymères et les deux substrats étant soumis à l'application d'une faible force de compression, - la figure 2 est une représentation schématique des mêmes substrats qu'à la figure 1 mais soumis à l'application d'une force de compression plus élevée, - la figure 3 représente schématiquement un dispositif selon 15 l'invention, - la figure 4 montre la variation de la force de frottement entre les surfaces des substrats du dispositif de la figure 3, lors de l'application, et de l'arrêt d'application, d'un champ électrique alternatif externe entre les deux substrats, - la figure 5 montre les variations des forces de frottement entre les 20 surfaces des substrats du dispositif de la figure 3, lors de l'application (courbe C2), et de l'arrêt de l'application (courbe Cl), d'un champ électrique alternatif sur les substrats de ce dispositif, et - la figure 6 représente l'évolution des forces de frottement entre les substrats du dispositif de la figure 3 en fonction de l'amplitude de la tension alternative 25 appliquée entre ces substrats. Le procédé de l'invention est plus qu'un procédé de réduction des forces de frottement entre deux surfaces en contact de deux substrats : il permet de moduler à volonté ces forces de frottement à des niveaux voulus et variables dans un même dispositif. 30 Le procédé de l'invention est simple à mettre en oeuvre. Le procédé de l'invention utilise les propriétés des molécules chargées ou polmisables à répondre à un champ électrique alternatif appliqué extemement qui font que ces molécules tendent à aligner leur moments dipolaires dans la direction du champ électrique alternatif appliqué. Ainsi, lorsque l'on modifie en continu l'intensité du champ électrique alternatif appliqué sur de telles molécules, on modifie en continu leurs dimensions moléculaires. 11 est alors possible de contrôler, modifier, et réguler, la forme des molécules polarisables en leur appliquant un champ électrique alternatif externe. Il se produit le même phénomène lorsqu'on applique une charge sur deux substrats chacun recouverts de- molécules de polymère, cette fois chargé ou non chargé, sur leurs surfaces en vis-à-vis. Ce phénomène est illustré en figure 1 et 2. Comme on le voit en figures 1 et 2, deux substrats, notés 1 et 2 sont placés en vis-à-vis. La surface, notée 3 en figures 1 et 2, du substrat 1 et la surface notée 4 en figures 1 et 2, du substrat 2 sont recouvertes de molécules d'un polyélectrolyte noté 5 en figures 1 et 2. Un polyélectrolyte est un polymère chargé. Lorsqu'une faible force de compression, notée LI en figure 1, est appliquée sur le substrat 1, les molécules de polyélectrolyte 5 ne s'interpénètrent pas. Dès lors, lorsque l'on impose un mouvement au substrat 1, par rapport 20 au substrat 2, par exemple, les molécules n'opposent pas de résistance à ce mouvement. En revanche, lorsque l'on applique, comme montré en figure 2, une force de compression élevée, notée L2 en figure 2, sur les substrats 1 et 2 les molécules de polyélectrolyte 5 s'interpénètrent et opposent une résistance plus élevée que dans le cas illustré en figure 1 à un déplacement relatif du substrat I par rapport au substrat 2. 25 Cependant, les modifications des propriétés mécaniques (ici, la charge appliquée) sont difficiles à contrôler, et encore plus lorsque l'on souhaite un contrôle précis, rapide des forces de frottement. L'invention vise à pallier ces difficultés et réside dans l'utilisation d'un champ électrique alternatif appliqué externernent entre les substrats I et 2 dont au 30 moins une des surfaces en vis-à-vis 3 et 4 est recouverte de molécules de polyélectrolyte 5, pour provoquer l'alignement des molécules de polyélectrolyte 5 et modifier, à volonté la déformation des chaînes des molécules de polyélectrolyte 5. Cela est particulièrement le cas lorsque le procédé de l'invention est appliqué entre la surface recouverte de molécules de polyélectrolyte 5 d'un dispositif, par exemple un dispositif d'endoscopie, et une surface chimiquement ou physiquement rugueuse, par exemple les parois du tractus gastro-intestinal, les cartilages, ou même l'épiderme. Le déplacement oscillatoire des chaînes de molécules polyélectrolyte 5 provoqué par le champ électrique alternatif externe facilite le déplacement des surfaces en contact avec moins d'énergie perdue (ou plus d'énergie perdue) en raison de la déformation réduite (ou augmentée) des chaînes des molécules de polyélectrolyte 5 pendant le mouvement. De préférence, les deux surfaces en vis-à-vis 3 et 4 sont recouvertes de molécules de polyélectrolyte 5 pour provoquer là encore l'alignement des molécules de polyélectrolyte 5, mais c'est leur degré d'interpénétration qui est modifié. Autrement dit, l'invention propose d'utiliser de telles molécules de polyélectrolyte 5 pour contrôler et maîtriser la déformation horizontale des chaînes des molécules de polyélectrolyte 5, lorsque l'on déplace les deux substrats 1 et 2, en imposant un déplacement vertical oscillatoire à ces molécules, en leur appliquant un champ électrique alternatif. Un autre avantage de l'invention est que la modification des forces de frottement peut être effectuée de façon très rapide et très précise de cette façon. Ainsi, l'invention propose un procédé de contrôle des forces de frottement entre les substrats 3 et 4 en contact de frottement de deux substrats 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comprend : a) une étape de greffage de molécules d'un polyélectrolyte chargé 5 sur au moins une desdites surfaces 3 et 4, b) une étape d'immersion des molécules de polyélectrolyte chargé 5 dans un solvant, et c) une étape d'application d'un champ électrique alternatif externe entre les substrats 1 et 2 sur au moins une des surfaces en contact de frottement desquels sont greffées les molécules de polyélectrolyte chargé 5. Le solvant utilisé peut être de l'eau, ou un autre solvant approprié selon la molécule de polyélectrolyte utilisée, ou encore de l'air. Le recouvrement d'une seule des surfaces en contact est suffisant et le plus utile pour la plupart des applications du présent procédé. Par exemple dans des appareils endoscopiques, le dispositif frotte contre des tissus mous (tel que le tractus gastro-intestinal, les voies respiratoires, les voies urinaires); de la même façon, les prothèses articulaires frottent contre un cartilage. Dans ce cas, le solvant est en fait l'eau dans le corps du patient. Mais le solvant peut encore être de l'air ou un solvant avec une constante diélectrique élevée. Les molécules de polyélectrolyte 5 peuvent être greffées sur les surfaces 3 et 4 des substrats 1 et 2 par greffage physique ou par greffage chimique, par exemple par liaison covalente. Ces molécules de polyélectrolyte 5 peuvent être greffées sur la (les) surface(s) 3 et/ou 4 par l'intermédiaire d'un autre polymère qui est lui-même, par exemple adsorbé sur la surface. Ces polyélectrolytes doivent ainsi comprendre une partie permettant leur greffage, chimique ou physique, sur les surfaces du substrat voulu ou sur une partie d'un autre polymère qui, lui, comprend une partie permettant son greffage sur les surfaces du substrat voulu. Les molécules de polyélectrolyte 5 doivent également comprendre une partie flottante électrostimulable. Les molécules de polyélectrolyte 5 doivent former une "brosse", c'est- à-dire une couche de molécules certes en contact les unes avec les autres (régime semidilué) mais pouvant changer de conformation sous l'effet du champ électrique alternatif externe tout en maintenant une charge normale de l'ordre de 20 MPa. Cependant, cette valeur n'est pas à prendre au sens strict. En effet, elle dépend de l'application particulière : cette charge doit imposer une pression sur la couche de molécules qui n'affecte pas l'intégrité de cette couche. Les molécules de polyélectrolyte 5 appropriées utilisables dans le procédé de l'invention sont par exemple un poly(styrène-acide sulfonique) (PSS) ; un poly(vinyl sulfonate) (PVS) ; un poly(vinyl sulfate) ; un poly(acide acrylique) (PAA) ; un poly(acide méthacrylique) ; un poly(éthylène imine) (PET) ; un poly(diallyldiméthylammonium chlorure) (polyDADMAC) ; un poly(vinyl amine) (PVAm) ; un poly(ally1 amine) (PAH) ; un poly(2vinyl pyridine) (P2VP) ; un poly(N-vinylimidazole) (PVIm) ; un polypeptide, une protéine, de préférence un poly(L-lysine), un poly((L-acide glutamique) ; un ADN; du chitosan ; de l'acide hyaluronique ; de la carboxyméthyl cellulose ; un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes chargés négativement, de préférence des groupes carboxylates ou sulfonates ; un un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes terminaux chargés positivement, de préférence des groupes ammoniums quaternaires ; un poly-hydroxyéthylméthacrylate (pHEMA) avec des groupes terminaux chargés. La déformation des chaînes des molécules de polyélectrolyte 5 est influencée, outre par l'intensité du champ électrique alternatif à appliquer, par leur flexibilité propre, le pH et la concentration de leur environnement et la constante diélectrique du solvant dans lequel elles sont placées. L'homme du métier sait déterminer ces propriétés des polyélectrolytes et donc les sélectionner en fonction de l'application voulue. Il sélectionnera également l'épaisseur des couches de molécules de polyélectrolyte 5 et le solvant en fonction de ces propriétés. Dans un mode de mise en oeuvre particulier du procédé de l'invention, les molécules de polyélectrolyte 5 sont des molécules de poly(acide acrylique) comprenant 125 monomères d'acide acrylique. Ces molécules de poly(acide acrylique) 5 peuvent être greffées sur des surfaces en mica. Dans ce cas, leur greffage est effectué via des molécules d'un polymère poly(styrène) qui s'adsorbe sur le mica à une extrémité et est greffé à une molécule de poly(acide acrylique) à l'autre extrémité. Les solvants utilisables dans l'invention sont l'eau, l'air ou tout autre solvant à constante diélectrique élevée, selon le polyélectrolyte 5 utilisé, en général une constante diélectrique (permittivité relative) E supérieure ou égale à 30. Dans le cas de molécules de poly(acide acrylique) liées par des chaînes de poly(styrène) à des substrats en mica, le solvant est l'eau, de préférence à pH 10. L'invention propose également un dispositif comprenant au moins deux substrats 1 et 2, chacun des substrats 1 et 2 ayant une surface 3 et 4, en contact de frottement avec la surface 3 et 4 de l'autre substrat, caractérisé en ce que des molécules IO d'un polyélectrolyte chargé 5 sont greffées sur chaque surface 3 et 4, et en ce qu'il comprend de plus des moyens d'application d'un champ électrique alternatif externe entre les deux substrats 1 et 2. Un tel dispositif est représenté en figure 3. Comme on le voit en figure 3, le dispositif de l'invention comprend deux substrats 1 et 2 dont les surfaces en vis-à-vis 3 et 4 sont recouvertes de molécules de polyélectrolyte 5. Ce dispositif comprend également des moyens, noté 6 en figure 3, d'application d'un champ électrique alternatif, entre les substrats 3 et 4. En figure 3, le dispositif représenté comprend également un ressort, noté 8 en figure 3, relié au substrat 1 à une extrémité et à un moyen noté 7 en figure 3, permettant de maintenir le ressort 8 en position fixe. Ce ressort 8 et ce moyen 7 ne sont pas des éléments essentiels du dispositif de l'invention et ils ne seront, d'ailleurs, généralement pas présents. En effet, ils sont utilisés ici pour mesurer les forces de frottement entre les substrats, en fonction du champ électrique alternatif appliqué, par mesure de la déflexion du ressort 8. Les molécules de polyélectrolyte 5 utilisables dans le dispositif de l'invention ainsi que leur mode de greffage sur les surfaces des substrats sont les mêmes que ceux déjà décrits en relation avec le procédé de l'invention. Afin de mieux faire comprendre l'invention, on va maintenant en décrire, à titre purement illustratif et non limitatif plusieurs modes de réalisation. Exemple 1. Le dispositif utilisé à cet exemple est le dispositif montré en figure 3. Ce dispositif est constitué de deux substrats, chacun constitué d'une lentille cylindrique de verre sur une surface de chacune desquelles ont été collés des feuillets de mica obtenus par clivage. Ces feuillets de mica sont lisses à l'échelle atomique et ont une épaisseur de 4,018 tam. Puis les deux substrats ont été montés en regard l'un de l'autre dans l'appareil d'application du champ électrique alternatif avec leurs génératrices croisées. Quand les deux surfaces sont amenées en contact, ce contact se fait donc en un seul point. Sous l'effet d'une charge normale de compression ou d'une adhésion, le film de colle entre les lentilles cylindriques et les feuillets de mica se déforme élastiquement. Le contact ponctuel devient alors un contact planaire d'aire circulaire. Dans la gamme de charges normales imposées, la taille de ce contact est micrométrique : la surface effective de contact est d'environ 1000 11na2. Les surfaces 3 et 4 de ces substrats 1 et 2 sont recouvertes de molécules de polyélectrolyte 5 qui est un poly(acide acrylique) comprenant 125 monomères d'acide acrylique. Ces molécules de polyélectrolyte 5 sont greffées sur les surfaces 3 et 4 des substrats 1 et 2 par l'intermédiaire de molécules de polystyrène (non représentées). Les molécules de polyélectrolyte 5 sont immergées dans de l'eau à 15 pH 10 par immersion complète des surfaces dans l'eau. Un champ électrique alternatif externe variable est appliqué entre les deux substrats 3 et 4 grâce au moyen noté 6 en figure 3. On a fait varier le champ électrique alternatif externe et on a mesuré les forces de frottement en découlant entre les substrats 1 et 2 lorsque l'on impose à ces 20 substrats un déplacement relatif l'un par rapport à l'autre. La figure 4 montre la variation des forces de frottement mesurées par la mesure de vitesse de déplacement, notée V en figure 3, du ressort 8. Le mouvement relatif imposé au substrat est un mouvement ayant une vitesse de 0,3 Funis. 25 Le champ électrique alternatif appliqué est un champ à onde carrée de 450 kHz avec une différence de potentiel de 20 volts entre les deux substrats. Le moment du début de l'application de ce champ électrique alternatif est noté P1 en figure 4, et le moment d'arrêt de l'application de ce champ électrique alternatif est noté P2 en figure 4. 30 Comme on le voit en figure 4, les forces de frottement entre les substrats 1 et 2 diminuent pendant toute la durée de l'application du champ électrique alternatif. Surtout, elles diminuent instantanément lors de l'application du champ électrique alternatif et reviennent à leur niveau initial instantanément dès l'arrêt de l'application du champ électrique alternatif. On a également mesuré la variation des forces de frottement entre les surfaces du dispositif de l'exemple 1, en fonction d'une force de compression appliquée, lorsqu'un champ électrique alternatif externe est appliqué entre les substrats, et lorsque ce champ électrique alternatif n'est pas appliqué. La figure 5 montre cette variation des forces de frottement en fonction de la force de compression appliquée. En figure 5, la courbe notée Cl représente la variation des forces de frottement en fonction de la force de compression appliquée en l'absence de champ électrique alternatif externe appliqué entre les substrats, et la courbe notée C2 représente la variation des forces de frottement entre les surfaces des substrats, en fonction de la force de compression appliquée, en présence de l'application d'un champ électrique alternatif externe entre les substrats. Comme on le voit en figure 5, l'application d'un champ électrique alternatif entre les substrats dont les surfaces en contact de frottement sont recouvertes de molécules de polyélectrolyte 5, les forces de frottement sont non seulement diminuées mais également pratiquement maintenues constantes. On a également mesuré l'évolution des forces de frottement entre les surfaces du dispositif de l'exemple 1 en fonction de la variation de l'intensité du champ électrique alternatif externe. Pour obtenir cette variation de l'intensité on a, en pratique, fait varier la tension entre les électrodes. La valeur du champ électrique E est reliée à la valeur de la tension appliquée entre les électrodes, et à la distance entre les électrodes, par l'équation E = V/d. Dans cette équation, V est la tension entre les électrodes, d la distance entre les électrodes, et E la valeur du champ électrique. La figure 6 montre cette évolution. Comme on le voit en figure 6, un contrôle fin et précis des forces de frottement peut être atteint en faisant varier l'intensité du champ électrique alternatif appliqué, sous une force de compression appliquée de 5,6 rriN. Exemple 2. Un polyélectrolyte chargé qui est un poly(L-lysine) avec une terminaison thiol (SH-PLL) a été greffée par autoassemblage sur une couche mince d'argent déposée sur du mica. Les terminaisons thiols forment spontanément des liaisons covalentes lorsqu'elles sont en contact avec de l'argent. La poly(L-lysine) est chargé positivement à des valeurs de pH inférieures à 9 en solution, et à un pH inférieur à 5 lorsque les molécules sont de poly(lysine) sont greffées. Le substrat est constitué d'un support en mica recouvert sur ses deux faces d'une couche d'argent. Sur une des faces recouverte d'argent les molécules de polyélectrolyte chargé SH-PLL. On a fabriqué de la même façon un deuxième support identique qui a été placé en vis-à-vis du premier substrat, les faces recouvertes de molécules de polyélectrolyte chargé 5 des deux substrats étant en vis-à-vis l'une de l'autre. La couche mince d'argent de chaque substrat non recouverte de molécules de polyélectrolyte chargé 5a servi d'électrode. L'ensemble a été placé dans de l'eau à pH 3,5 qui a servi ici de solvant. Un champ électrique alternatif a été appliqué entre les électrodes constituées des couches minces d'argent non recouvertes de molécules de polyélectrolyte chargé 5 des surfaces de mica, afin d'éviter des réactions d'oxydoréduction. Les forces de frottement entre les deux surfaces desdits substrats étaient fortement réduites lors de l'application du champ électrique alternatif Le champ électrique alternatif a été appliqué par application d'une tension alternative (20 V pp, 420 Hz). En l'absence de champ électrique alternatif externe appliqué, la force de frottement entre les deux substrats était de 0,10 rnN quand une force normale de 30 2 mN est appliquée sur les substrats. Ceci correspond à un coefficient de frottement y = 0,05 ± 0,01. Pendant l'application du champ électrique alternatif, la force de frottement était de 0,00 mN quand une force normale de 2 mN est appliquée, ce qui correspond à un coefficient de frottement p= 0,00 ± 0,01. REVENDICATIONS1_ Procédé de contrôle des forces de frottement entre les surfaces (3,4) en contact de frottement de deux substrats (1,2) caractérisé en ce qu'il comprend : a) une étape de greffage de molécules d'un polyélectrolyte chargé (5) sur au moins une desdites surfaces (3,4), b) une étape d'immersion des molécules de polyélectrolyte chargé (5) dans un solvant, et c) une étape d'application d'un champ électrique alternatif externe 10 entre les substrats (1,2). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polyélectrolyte chargé (5) est choisi parmi un poly(styrène-acide sulfonique) (PSS) ; un poly(vinyl sulfonate) (PVS) ; un poly(vinyl sulfate) ; un poly(acide acrylique) (PAA) ; un poly(acide méthacrylique) ; un poly(éthylène imine) (PET); 15 un poly(diallyldiméthylammonium chlorure) (polyDADMAC) ; un poly(vinyl amine) (PVAm) ; un poly(ally1 amine) (PAH) ; un poly(2vinyl pyridine) (P2VP) ; un poly(N-vinylimidazole) (PVIm) ; un polypeptide, une protéine, de préférence un poly(L-lysine), un poly((L-acide glutamique) ; un ADN; du chitosan ; de l'acide hyaluronique ; de la carboxyméthyl cellulose ; un polyéthylène oxyde (PEO) avec des 20 groupes chargés négativement, de préférence des groupes carboxylates ou sulfonates ; un un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes terminaux chargés positivement, de préférence des groupes ammoniums quaternaires ; un poly-hydroxyéthylméthacrylate (pHEMA) avec des groupes terminaux chargés. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les 25 molécules de polyélectrolyte chargé (5) sont greffées par greffage physique, optionnellement par l'intermédiaire d'un polymère d'ancrage. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les molécules de polyélectrolyte chargé (5) sont des molécules de poly(acide acrylique) comprenant 125 monomères d'acide acrylique. 30 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les substrats (1,2) sont en mica et en ce que les molécules de poly(acide acrylique) sont greffées par l'intermédiaire de polystyrène sur la (les) surface(s) (3,4). 6. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les molécules de polyélectrolyte chargé (5) sont greffées par liaison covalente. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les molécules de polyélectrolyte chargé (5) sont greffées sur les deux surfaces (3,4). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le solvant est de l'air ou de l'eau. 9. Dispositif comprenant au moins deux substrats (1,2), chacun des substrats (1,2) ayant une surface (3,4), en contact de frottement avec la surface (3,4) de l'autre substrat, caractérisé en ce que des molécules d'un polyélectrolyte chargé (5) sont greffées sur au moins une des surfaces (3,4), et en ce qu'il comprend de plus des moyens d'application (6) d'un champ électrique alternatif externe entre les deux substrats (1,2). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le polyélectrolyte chargé (5) est choisi parmi un poly(styrène-acide sulfonique) (PSS) ; un poly(vinyl sulfonate) (PVS) ; un poly(vinyl sulfate) ; un poly(acide acrylique) (PAA) ; un poly(acide méthacrylique) ; un poly(éthylène imine) (PET); un poly(diallyldiméthylammonium chlorure) (polyDADMAC) ; un poly(vinyl amine) (PVAm) ; un poly(ally1 amine) (PAH) ; un poly(2vinyl pyridine) (P2VP) ; un poly(N-vinylimidazole) (PVIm) ; un polypeptide, une protéine, de préférence un poly(L-lysine), un poly((L-acide glutamique) ; un ADN; du chitosan ; de l'acide hyaluronique ; de la carboxyméthyl cellulose ; un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes chargés négativement, de préférence des groupes carboxylates ou sulfonates ; un un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes terminaux chargés positivement, de préférence des groupes ammoniums quaternaires ; un poly-hydroxyéthylméthacrylate (pHEMA) avec des groupes terminaux chargés. 11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que les molécules de polyélectrolyte chargé (5) sont des molécules de polymère d'acide acrylique comprenant 125 monomères acide acrylique. 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les substrats (1,2) sont en mica et en ce que les molécules de polyélectrolyte chargé (5) sontgreffées sur la (les) deux surface(s) (3,4) des substrats (1,2) par l'intermédiaire d'un polymère d'ancrage qui est du polystyrène. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un robot exploratoire, d'un outil d'intervention, d'une prothèse articulée, d'un robot manipulateur, ou d'un support de tête de lecture de disques durs, d'un dispositif d'endoscopie, de dispositifs pour personnes ayant une déficience visuelle, de surfaces interactives , de dispositifs de réalité virtuelle, de jeux vidéo, d'écrans tactiles ou de tapis de souris interactifs. 14. Utilisation de molécules d'un polyélectrolyte chargé (5) et d'un champ électrique alternatif pour le contrôle des forces de frottement entre deux surfaces (3,4) en contact de deux substrats (1,2). 15. Utilisation selon la revendication 14, caractérisée en ce que le polyélectrolyte chargé (5) est choisi parmi un poly(styrène-acide sulfonique) (PSS) ; un poly(vinyl sulfonate) (PVS) ; un poly(vinyl sulfate) ; un poly(acide acrylique) (PAA) ; un poly(acide méthacrylique) ; un poly(éthylène imine) (PET); un poly(diallyldiméthylammonium chlorure) (polyDADMAC) ; un poly(vinyl amine) (PVAm) ; un poly(ally1 amine) (PAU); un poly(2vinyl pyridine) (P2VP) ; un poly(Nvinylimidazole) (PVIm) ; un polypeptide, une protéine, de préférence un poly(L-lysine), un poly((L-acide glutamique) ; un ADN; du chitosan ; de l'acide hyaluronique ; de la carboxyméthyl cellulose ; un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes chargés négativement, de préférence des groupes carboxylates ou sulfonates ; un un polyéthylène oxyde (PEO) avec des groupes terminaux chargés positivement, de préférence des groupes ammoniums quaternaires ; un poly-hydroxyéthylméthacrylate (pHEMA) avec des groupes teu iinaux chargés. 16. Utilisation selon la revendication 14 ou 15, caractérisée en ce que le polyélectrolyte chargé (5) est un polymère d'acide acrylique comprenant 125 monomères d'acide acrylique.