Molecular layers of a polymer at the free water surface : microscopy at the Brewster angle

(Received 24 January 1992, accepted in final form 18 June 1992)

Abstract
A recently developed microscope, allowing the visualization of monolayers at liquid surfaces without the addition of fluorescent molecules, is used to study molecular layers of a polymer, poly(dimethylsiloxane), on water. Coexistence of domains of different surface density is observed, both at low concentrations and at concentrations above collapse. Small isolated domains are circular ; characteristic relaxation times for a deformed domain are measured. These relaxation times, coupled with the very low surface viscosities previously measured, suggest very low line tensions ( N). Small changes in experimental conditions can result in the destabilization of domain borders.

Résumé
La microscopie à l'angle de Brewster, récemment développée pour visualiser les couches monomoléculaires sur les surfaces liquides sans ajouter de sondes fluorescentes, est utilisée pour étudier les couches moléculaires d'un polymère, le poly(dimethylsiloxane), à l'interface eau-air. La coexistence de domaines de densité de surface différente est observée, à la fois aux basses concentrations et aux concentrations au-dessus du collapse de la monocouche. Les domaines isolés sont ronds quand ils sont petits ; les temps de relaxation de domaines déformés sont mesurés. Ces temps de relaxation, couplés aux très basses viscosités de surface déduites d'autres mesures, suggèrent que les tensions de ligne sont très faibles. De petits changements dans les conditions expérimentales peuvent entraîner la déstabilisation des parois des domaines.