Et si on vous disait qu’il était possible de marcher sur un liquide? D’abord vous penseriez peut être à lui, puis après, pensant à une fourberie, vous penseriez peut être à des exemples d’animaux comme lui ou lui… Et bien que nenni chers amis. Je vous affirme qu’il est tout à fait possible de marcher sur un liquide, si tant est qu’il soit non-newtonien. Démonstration sans plus attendre, et en espagnol parce qu’il faut bien qu’on s’éduque un peu…

 

 

 

Pas mal hein? Alors bien entendu, vous vous demandez immédiatement ce qu’est un liquide non newtonien. Un liquide non-newtonien est un fluide dont la viscosité est variable selon la force, la tension qu’on lui exerce dessus. Le liquide non newtonien qui a été utilisé plus haut est un simple mélange d’eau et d’amidon, mais il y a de nombreux autres exemples comme les shampoings, les dentifrices, le ketchup ou encore le sang… Alors que les fluides normaux dits “newtoniens” ont un comportement qui peut être décrit exclusivement par rapport à la température et à la pression ambiante, celui des fluides non-newtoniens est influencé par la valeur de la force qu’on lui exerce localement et peut même être dépendant de la durée de cette force. Exemple tout bête et bien énervant (et vous allez sentir que je m’amerloquise), il faut une contrainte d’une intensité bien déterminée avant que le ketchup quitte son état statique pour devenir assez fluide et passer ce fichu goulot. Toute contrainte plus faible n’y feront rien, et c’est pareil pour votre dentifrice, un autre exemple de liquide non-newtonien qui deviennent plus liquides en fonction de la tension appliquée. Mais l’exemple du mélange d’eau et d’amidon montre les propriétés inverses: une augmentation de la solidité en fonction de la tension appliquée. Tout ça est résumé dans le diagramme suivant qui présente les différentes classes de fluides en fonction de leur comportement par rapport à l’application d’une tension croissante:

 

 

 

Diagramme pour classifier les fluides

Le ketchup est donc un Plastic Bingham, et notre liquide mystérieux qui nous permet de traverser une piscine, un fluide dilatant. Et si vous vous demandez si tout cela à une application autre que celle d’amuser les scientifiques et de gâcher de la maizena (qui est une très bonne source d’amidon), sachez que les propriétés de ces fluides sont étudiées pour d’éventuelles applications dans le domaine des gilets pare-bales pour les fluides dilatants, et depuis longtemps employées pour les pseudoplastiques, notamment dans l’industrie de la peinture. Mais bon ça reste surtout fun et on se refait une démonstration pour en avoir le cœur net…

 

 

Mais bon, j’ai créé la catégorie “Have fun with” en ayant à l’esprit que chaque expérience puisse être entreprise à la maison, et vous conviendrez qu’il n’est pas souvent possible (ni permis) de remplir sa piscine d’amidon (et c’est bien dommage). C’est pourquoi je vous présente une autre expérience à réaliser où le seul matériel que vous sacrifierez est une enceinte (mais gare encore une fois, il vous faudra certainement l’autorisation de vos parents avant d’aller bousiller l’enceinte de leur chaine Hi-Fi…). Voici donc ce qui arrive quand on dépose du liquide non-newtonien sur une membrane en vibration:

 

 

Ces monstres sont appelés souvent de Ooblecks, tirés des créatures vertes et gluantes imaginées par le Dr. Seuss dans son livre Bartholomew et l’Oobleck:

 

bartholomew-and-the-oobleck[1]

 

 

 

Bon et que serait SSAFT sans une vidéo japonaise pour qu’on comprenne mieux le phénomène:

 

 

Pour récapituler tout ça, voici une dernière vidéo tiré de l’émission Time Warp dans laquelle on aura en plus l’opportunité de voir le comportement d’un liquide non-newtonien en super ralenti (comme ceux qu’on avait déjà vus ici)

 

 

 

Liens:

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