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