Collerettes, papier froissé et algues marines

Publié par Michel le 17/10/2008 à 00:00
Source: CNRS
Illustrations: © CNRS - Martin Michael Müller
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Quel est le rapport entre le papier froissé et les algues marines ? Les formes en collerette, répondent les physiciens du Laboratoire de physique statistique de l'Ecole normale supérieure. Ils les ont modélisées et ont calculé leur énergie. Résultat: la forme la plus stable est celle adoptée par certaines algues marines.

Petits travaux pratiques

Découpez un disque dans une feuille de papier, posez-le sur votre gobelet de café et appuyez la pointe de votre stylo au centre du disque: le papier ondule, formant un pli en forme de cône. Dans le langage des physiciens il s'agit d'un "point conique". On peut également observer des points coniques miniatures en froissant une feuille de papier. Ils se forment au départ des plis.


Exemple d'e-cône à deux plis

Cornets de glace ou collerettes

Deux chercheurs du Laboratoire de physique statistique de l'Ecole normale supérieure ont étudié les points coniques . Plus précisément, ils ont regardé comment les points coniques engendrent des "e-cônes". Qu'est-ce qu'un e-cône ? Si on enlève un secteur de disque et que l'on colle les bords de la forme restante, on obtient un "cornet de glace". Si au contraire on ajoute un secteur angulaire, on obtient un e-cône (e comme excédentaire). Les e-cônes peuvent prendre une infinité de formes, sans qu'aucune force externe n'intervienne. Les physiciens ont modélisé ces e-cônes afin de prévoir leur forme et les contraintes élastiques engendrées. Leur travail montre que la forme symétrique à deux plis est celle de plus basse énergie. On la retrouve dans certaines algues marines, qui l'adoptent spontanément durant leur croissance.


Exemples d'e-cônes à trois et quatre plis

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