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Piège à gouttes crénelé

Des chercheurs français viennent de montrer comment ralentir des gouttes qui glissent sur une surface chauffée, en y incisant des crénelures qui augmentent la friction desdites gouttes. Démonstration.

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</video> Trois effets différents d'une goutte lâchée sur une surface chaude À gauche, la goutte rebondit sur la surface plane ; au milieu, la goutte rebondit et amorce un mouvement vers la droite ; à droite, la goutte s'immobilises. © PRL, 9 septembre 2011

Lorsqu’une goutte de liquide tombe sur une surface beaucoup plus chaude qu’elle, elle ne s’étale pas mais rebondit. Si elle est déposée délicatement sur cette même surface, elle se met à rouler comme une bille. Au contact de la plaque brûlante en effet, une partie du liquide s’évapore créant un film de vapeur sur lequel le reste du liquide glisse. C’est l’effet Leidenfrost, appelé aussi caléfaction.

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</video> Comparaison entre deux surfaces différentes Comparaison entre une goutte qui court sur une surface lisse (en haut) et une goutte qui évolue sur une surface crénelée (en bas). © PRL, 9 septembre 2011

En 2006 déjà, des Hollandais avaient montré que si l’on posait des gouttes sur une surface horizontale, chaude et striée comme s’il s’agissait du toit d’une usine, elles se mettaient à avancer toutes seules, propulsées par leur propre vapeur. Aujourd’hui, ce sont des Français qui viennent de démontrer qu’une surface recouverte de crénelures peut ralentir ce type de gouttes en multipliant par 100 les forces de friction*.

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</video> Goutte d'éthanol ralentie par les crénelures © PRL, 9 septembre 2011

Un résultat de recherche fondamentale qui, à terme, pourrait trouver des applications dans le domaine industriel. Des gouttes incontrôlables se forment en effet souvent lors des procédés de fabrication, ce qui n’est pas sans poser problèmes aux ingénieurs.
* Source : Guillaume Dupeux et Al, PRL, 9 septembre 2011.

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