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Pourquoi l’eau mouille-t-elle ?

Vous êtes ici : » » Pourquoi l’eau mouille-t-elle ? ; écrit le: 8 mars 2012 par Hela modifié le 18 janvier 2019



L’eau mouille

Indépendamment de la gravité, les gouttes d’eau s’étalent sur le verre, le métal, le bois, le papier…

À l’origine du phénomène : des interactions électrostatiques, appelées forces de Van der Waals, qui s’exercent entre les molécules d’eau et celles du substrat. En attirant l’eau, un substrat hydrophile minimise son énergie de surface.

Dans Tintin sur la Lune, le whisky du capitaine Haddock ne risquait pas de quitter son verre et de se mettre en boule. Les forces de tension superficielle exercées par le verre auraient bien plutôt provoqué la formation d’un ménisque géant, le verre ayant tendance à retenir le whisky, constitué majoritairement d’eau ! Sur Terre, où la pesanteur rappelle le liquide vers le bas, la courbure de la surface libre est visible uniquement sur les bords du récipient.

Pour quelle raison les feuilles de lotus gardent-elles leur éclat ?

Les gouttes d’eau n’adhèrent pas aux feuilles de lotus, mais roulent en emportant toutes les poussières, ce qui permet à la plante de garder son aspect immaculé. L’effet lotus est un effet fakir : à l’échelle microscopique, la surface des feuilles est rugueuse, constituée de minuscules pointes. Cette structure en picots fait que les gouttes ne peuvent reposer que sur les sommets des plots, ce qui empêche l’eau de s’étaler et repousse les gouttelettes.



La nature est un vaste répertoire de surfaces hydrophobes. L’effet lotus concerne plus de deux cents plantes (tulipes, droséras, gingkos, nénufars, feuilles de blé…) et des insectes comme les papillons. De p.ir leur texture, les gouttes d’eau restent sphériques à leur contact et forment des perles.

Des chercheurs se sont inspirés de ce phénomène naturel pour fabriquer ni laboratoire des matériaux super-hydrophobes et donc des surfaces non salissantes. La texture de ces matériaux consiste par exemple en un réseau de plots régulièrement organisés à l’échelle du micromètre, sur une surface constituée de cire, substance naturellement hydrophobe. Léau ne peut remplir les intervalles de la structure et repose principalement sur de l’air, comme il.ins un nuage. Sur ces matériaux, la pluie rebondit comme un petit ballon, les gouttes se déforment à l’impact, ce qui leur permet de stocker l’énergie à la manière de ressorts. Elles se recomposent ensuite en libérant cette énergie, laissant derrière elles une surface sèche.

Parmi les applications : pare-brises antipluie, lunettes antibuée et revêtements antigivre, conception de tissus imperméables ou perlants, bétons hydrofugés, revêtements de baignoires ou de cuisines. Une équipe japonaise vient même de fabriquer une substance qui, étalée en couche mince, produit un effet lotus réversible. Quand on éclaire cette substance en lumière ultraviolette, sa surface IV couvre de petits picots d’un micromètre de diamètre et devient hydrophobe. SI on l’éclaire à nouveau, mais cette fois-ci en lumière visible, la surface bleue et rugueuse devient transparente et lisse et peut de nouveau être mouillée. A l’origine de cet effet, des molécules photosensibles qui changent de forme sous l’effet de la lumière.

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