Have fun with non-newtonian fluid

 

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)

 

 

 

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Commentaires

1. Le vendredi, décembre 4 2009, 11:33 par jphil

Ca me rappelle mes cours de rhéologie (la science qui s'occupe de ces matériaux), assez fun en TP. Le bingham est un cas particulier de rhéofluidifiant, et le "je me prends pour jesus" un rhéodurcissant ^^

houuu souvenirs souvenirs !

2. Le samedi, décembre 5 2009, 13:28 par benjamin bradu

Ca me rappelle également des vieux souvenir de modélisation et de simulation d'écoulement sanguin où il faut prendre en compte ce phénomène (qui provient du fait que les globules rouges se déplacent dans le sang).

En tout cas je ne connaissais pas cette "application divertissante" qu'est la sculpture sur enceinte. S'il pleut demain, j'aurai une occupation toute trouvée :-).

3. Le samedi, décembre 5 2009, 18:42 par luxsword

Non-newtonien, c'est mignon. ^^

4. Le lundi, décembre 7 2009, 11:20 par thieum66

c'est le sujet du moment!

http://www.bouletcorp.com/blog/inde...

5. Le lundi, décembre 7 2009, 13:28 par irewiss

étonnant en effet que ça soit autant d'actualité ^^

Bouletcorp FTW !

6. Le lundi, décembre 7 2009, 13:51 par Vran

@thieum66 : Oui j'ai remarqué ça aussi (on avait déjà été à peu près synchros pour le sujet des dinosaures à plumes). L'espace d'un instant mon cœur s'est arrêté de battre et j'ai osé imaginer que le seigneur Boulet suivait notre misérable blog. Mais après deux secondes de réflexion je me suis dis qu'il avait bien assez de culture scientifique pour en parler tout seul comme un grand et que le monde est simplement trop petit pour éviter les coïncidences. De toute manière avec le nombre de vidéos de chatons que Taupo nous sert le weekend et un Vran végétarien, c'est pas demain la veille que l'empereur de la blogosphère BD va nous apprécier... Mais dans le fond, il y a quelques blogueurs BD qui s'intéressent à la science (notamment Boulet et Marion Montaigne), peut-être qu'ils rient de nos conneries autant que nous rions des leurs... qui sait.

7. Le mercredi, décembre 9 2009, 00:23 par taupo

@Vran : C'est quoi le problème avec lipiticha, hein?

8. Le mercredi, décembre 9 2009, 00:24 par taupo

@thieum66 : Ce qui est fou, c'est que j'ai vraiment retiré ce sujet du placard! C'est Jika, du blog memesprit qui m'en avait touché un mot il y a quelques mois et je l'avais rangé bien proprement dans mon dossier d'idées d'articles pour SSAFT (j'ai passé ce matin la barre des 150 idées... Help???). Le hasard fait bien les choses quand même. Je suis peut être en connexion intellectuelle télépathique avec Boulet peut être...

9. Le mercredi, décembre 9 2009, 11:14 par Vran

@taupo : Le problème n'est pas d'aimer les chats, bien évidement. Tout le monde aime les chats, même les mecs de la légion étrangère et les bouchers Transylvaniens aiment les chats, moi même j'aime les chats... le problème c'est qu'à poster autant de vidéos de papouilles sur boule de poils, on va bientôt passer du "café des sciences" à "girlyblog/trop-lol-mon-chaton.fr". Je vais donc me remettre au travail pour redorer le blason de ce blog et le rendre un peu plus "couillu" (littéralement, suivez bien le blog dans les prochains jours).

10. Le mercredi, décembre 9 2009, 19:24 par Boulet

Cher Vran,
Effectivement ce n'est pas la première fois qu'on ressort le même thème quasi en simultané !
(Là quand même je me suis dit "rhaaa l'enfoiré il m'a grillé" parce que j'avais fait cette histoire il y a deux semaines et j'avais simplement eu la flemme de faire les trois dernières cases et de mettre en couleurs).
Bref, tout ça pour dire que ton blog est bien funky et que j'y passe de temps en temps avec grand plaisir.

11. Le jeudi, décembre 10 2009, 09:30 par Vlad

Je suis boucher transylvanien et j'aime pas les chats.

Noroc!

12. Le mercredi, mars 24 2010, 21:05 par florian (modele nu)

merci bien pources séquences.

13. Le lundi, juillet 26 2010, 16:10 par Airedale

Bravo, sympa ces images !

14. Le lundi, février 20 2012, 13:28 par Sr.Belizón

Ici une démostration http://www.youtube.com/watch?v=zZOm... de une émission de télévision espagnole.

Très sympa ;-)))

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