La physique des gouttelettes

Chaque gouttelette réagit différemment, suivant la surface sur laquelle elle tombe. Certaines rebondissent et éclaboussent, d’autres tournoient avant de retomber. Des chercheurs chinois ont démontré qu’elles tournoient plus facilement sur les surfaces non adhésives de nos cuisines, particulièrement dans les poêles lorsqu’elles sont très sèches.

Les chercheurs, qui ont publié une étude dans la revue Nature Communications, ont créé des surfaces qui peuvent faire tourbillonner les gouttelettes à plus de 7300 tours par minute quand elles rebondissent. Pour y arriver, il faut s’assurer que les gouttelettes ne mouillent pas les surfaces sur lesquelles elles tombent. Ils ont ainsi recouvert des plaques d’alumine d’un enduit antiadhésif fluoré, semblable à celui trouvé dans les poêles antiadhésives.

Sur la plaque, ils ont passé une lumière ultraviolette (UV) en masquant certaines régions. Les zones non dissimulées sont devenues plus sensibles à l’humidité et lorsque l’eau les touchait, les gouttelettes ne rebondissaient pas, mais se répandaient plutôt.

L’équipe de recherche a conçu différents modèles de surfaces en alternant des régions susceptibles de provoquer différentes réactions lorsque les gouttelettes y tombaient. Les chercheurs ont même réalisé une surface avec un dessin composé de bras en spirale qui rayonnent à partir d’un centre, un peu comme une toupie. Lorsqu’une gouttelette tombe dessus, certaines parties de celle-ci touchaient les bras plus adhérents à l’humidité alors que d’autres parties frappaient la surface hydrofuge qui les faisait rebondir : en se tordant, la gouttelette provoque un tournoiement, comme on peut le voir ici.

Différentes conceptions des surfaces peuvent donc faire tournoyer, mais aussi rouler, dévier et même danser les gouttelettes suivant différents mouvements. Il serait en théorie possible de contrôler la manière dont les gouttelettes — et même les postillons — rebondissent sur les surfaces qui nous entourent. Un phénomène qui serait utile pour la conception de matériaux plus ou moins adhérents à la pluie et au givre, et même lorsqu’on cherche à améliorer le nettoyage de ces surfaces.

Source : Agence Science-Presse (www.sciencepresse.qc.ca)