billes hydrophiles et billes hydrophobes

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[center]Le discret plongeon des billes hydrophiles[/center]

Imaginez deux grosses billes de verre de la même taille tombant dans l’eau à la même vitesse. L’une plonge discrètement, l’autre éclabousse bruyamment. Comment obtenir une telle différence alors qu’à l’œil nu rien ne distingue les deux sphères ? Il suffit de savoir rendre une bille hydrophobe, expliquent des physiciens français.



La même sphère, lancée à la vitesse de 5 m/s, plonge disctrètement si sa surface est hydrophile, éclabousse (à droite) si sa surface repousse l'eau. (Cyril Duez)

L’équipe de Lydéric Bocquet (Université Claude-Bernard, Lyon) a mobilisé caméras ultra-rapides et microphones pour traquer dans leurs moindres détails les éclaboussures de différentes sphères, en aluminium, en verre ou en acier. Objectif : montrer que les propriétés de mouillage de la surface modifient l’impact d’un solide sur un liquide. Résultats : plus la surface de la bille est hydrophile, moins elle fait de bruit et d’éclaboussures. Et inversement.

Le bruit résulte de l’éclatement de la poche d’air qui se forme sous la bille au moment où elle arrive au contact de l’eau à grande vitesse. Plus la surface de la sphère est hydrophile, plus elle est recouverte d’eau rapidement et moins il y a de place pour qu’une poche d’air se forme.

Lorsque les billes sont recouvertes d’une substance hydrophobe nanoscopique, une large poche d’air se forme, le ‘’splash’’ est très sonore et l’eau gicle. En testant plusieurs substances et plusieurs vitesses de chute, Bocquet et ses collègues ont démontré que les surfaces très hydrophobes entraînaient une éclaboussure et un bruit maximum, quelle que soit la vitesse d’impact.

Les chercheurs publient cette semaine leurs travaux dans l’édition électronique avancée de la revue Nature Physics.

Cécile Dumas
Sciences et Avenir.com
(26/02/07)