L’effet Cheerios: ces gouttes d’eau qui dansent comme des planètes en orbite (vidéo)

Dans certaines circonstances, les gouttelettes d’eau peuvent se comporter comme deux planètes qui tournent en orbite l’une autour de l’autre. Une découverte qui pourrait être utile dans de nombreux domaines.

Une étude de Nature Communications décrit dans quelles circonstances des gouttelettes commencent à patiner sur une surface glacée, mais fluide composée de la vapeur qui se forme entre elles et l’azote liquide (de l’azote refroidi à moins de -195 °C). En réalité, elles flottent plus qu’elles ne glissent et ainsi attirées l’une par l’autre, elles se mettent à se tourner autour. Ce phénomène s’appelle l’effet Cheerios, il doit son nom aux céréales pour petit déjeuner en forme d’anneau.

L’important est ici d’éliminer la friction entre les gouttelettes et la surface, si ce sont des boulettes sur une surface d’eau cela ne fonctionnera jamais. Si elles tournent l’une autour de l’autre c’est grâce à la tension superficielle créée par le poids avec lequel elles  » s’appuient  » sur la surface. Le poids de la première gouttelette déforme la surface du fluide et provoque le déplacement de la seconde gouttelette. Plus surprenant encore: lorsque les gouttelettes refroidissent, cela augmente le frottement et modifie leur vitesse et leurs interactions au point que le mouvement se transforme en spirale.

Une étude dans ACS Nano décrit comment vous pouvez minimiser le contact entre les gouttelettes et le substrat sur lequel elles tombent. Cette observation peut être utile, par exemple, pour éviter la formation de glace sur les ailes des avions ou pour rendre les substances hydrofuges plus efficaces. Il suffit ainsi de créer des formes d’anneaux sur le matériau. Les gouttelettes vont alors rebondir loin de la surface.