C’est sous l’effet Marangoni, entre autres, que se créent les arcs-en-ciel de couleur en mouvement à la surface des bulles de savon. © marie alexandre, Flickr, CC by nc-nd 2.0

Sciences

Effet Marangoni

DéfinitionClassé sous :physique , effet Marangoni , Carlo Marangoni

L'effet Marangoni - du nom du physicien italien Carlo Marangoni (1840-1925) - est un phénomène rencontré dans le cadre de la dynamique des fluides.

Effet Marangoni et tension de surface

Lorsque deux milieux - l'air et l'eau, par exemple - sont en contact mais ne se mélangent pas, il apparaît une tension de surface. À l'échelle macroscopique, celle-ci est dominée par la gravité. À l'échelle microscopique - dans le cas des films minces qui constituent les bulles de savon, par exemple -, la tension superficielle a son rôle à jouer. Lorsque cette tension de surface n'est pas uniforme, du fait par exemple d'une inhomogénéité de température, le fluide se met en mouvement sous l'effet Marangoni.

Applications de l'effet Marangoni

Les couleurs changeantes que l'on peut observer à la surface des bulles de savon et les larmes de vin sont deux manifestations de l'effet Marangoni dans la vie de tous les jours.

Dans l'industrie, l'effet Marangoni est exploité dans le cadre du séchage des wafers de silicium au cours de la fabrication de circuits intégrés.

Le suminagashi, un art japonais, ancêtre de la marbrure, compte aussi sur l'effet Marangoni pour faire couler une tache d'encre à la surface de l'eau et créer ainsi un motif qui pourra ensuite être imprimé.

Dans la nature, un insecte baptisé Rove Beetle utilise l'effet Marangoni pour se déplacer. Son abdomen libère en effet un composé chimique qui permet d'abaisser localement la tension de surface, créant une vague sur laquelle il va pouvoir surfer.

Expérience de tension superficielle au ralenti  La tension superficielle permet de décrire une force que la surface d'un fluide est capable d'exercer. L’expérience conçue ici consiste à immerger un tube en verre en le chargeant progressivement (grâce à des gouttes d'eau délivrées par une burette) jusqu’à ce qu'il affleure la surface de l’eau. L’excédent d’eau ajouté devrait faire couler le tube, mais on observe que par le phénomène de tension superficielle, l’eau accroche les bords du tube en l’empêchant ainsi de couler... © De Boeck / François Petitet-Gosgnach.