Plouf ou plop ?

Publié par Michel le 22/03/2007 à 00:00
Source: CNRS
Illustration: © L. Bocquet - CNRS 2007
Quoi de plus banal que le "plouf" que l'on entend lorsque l'on jette un caillou dans l'eau, souvent associé à des éclaboussures. Mais parfois, au lieu d'un plouf, on entend juste un petit "plop", et le caillou coule presque sans déranger la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...).

Qu'est ce qui distingue ces deux cas ? Les chercheurs du laboratoire de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) condensée et nanostructures (CNRS/ Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) Lyon 1) ont montré que la vitesse (On distingue :) d'impact du caillou doit dépasser un certain seuil pour que l'on entende un plouf, produit par la fermeture (Le terme fermeture renvoie à :) de la cavité de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...) entraîné lorsque le caillou pénètre dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...). Jusque là, rien de très surprenant.


Le plop (à gauche) et le plouf (à droite): la seule différence entre ces deux cas
est l'état de surface des billes, qui arrivent à la surface à la même vitesse

Le point (Graphie) le plus remarquable de leur travail est ailleurs, à savoir que la valeur du seuil de vitesse dépend de l'état de surface du caillou. En d'autres termes, une bille hydrophile (qui attire l'eau), par exemple une bille de verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile...) parfaitement polie, ne fait qu'un petit plop, même à grande vitesse, alors qu'une bille hydrophobe (Un composé est dit hydrophobe (du grec υδρο, hydro = eau, et...) (qui repousse l'eau), par exemple une bille recouverte d'un revêtement de silane, de quelques nanomètres d'épaisseur, produit un gros plouf quelle que soit la vitesse d'impact. Les chercheurs ont fait l'expérience avec deux billes, dans les mêmes conditions de vitesse (voir la figure).

Ainsi, les caractéristiques des impacts sont contrôlables par des modifications à l'échelle moléculaire de la surface de l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) solide. Que de tels détails microscopiques déterminent des phénomènes macroscopiques était inattendu, car cela va à l'encontre des explications qui prévalaient jusqu'ici en physique pour décrire ces phénomènes. Etre capable de contrôler la formation de cavités d'air, surtout quand elles sont indésirables, comme lorsque les navires fendent les vagues, devrait s'avérer utile.

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