Trois comportements différents d’un fluide non-newtonien, obtenus en variant la pression de l’air injecté. © Université de Swansea
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Une caméra rapide filme la transformation d’un fluide qui se comporte comme un solide

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Dans une première expérience du genre, des chercheurs de l'université de Swansea au Royaume-Uni ont filmé à 1.000 images par seconde le comportement d'un fluide non-newtonien. Le liquide, composé d'un mélange d'amidon de maïs, a permis d'obtenir des images étonnantes.

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L'amidon de maïs est un ingrédient commun mais qui est pourtant loin d'avoir livré tous ses secrets. Mélangé dans de l'eau, il constitue un fluide non-newtonien aux propriétés étonnantes. Des chercheurs de l’université de Swansea au Pays de Galles se sont intéressés aux changements de propriétés de cette matière lorsqu'elle est soumise à une pression, en utilisant une caméra qui filme à 1.000 images par seconde.

Le comportement étrange d'un mélange d'amidon de maïs constitue une expérience courante proposée aux enfants. Au repos, il se comporte comme un liquide. Frappez-le et il se transforme temporairement en solide.

Ce comportement s'appelle le rhéoépaississement discontinu, et c'est ce qui intéresse les chercheurs. Pour leur expérience, ils ont utilisé le même amidon de maïs qui se trouve disponible dans tous les supermarchés, mélangé avec de l'eau. Ils ont ensuite introduit de l'air pressurisé dans le liquide et observé la manière dont l'air s'échappe.

Soumis à de l’air pressurisé, un mélange d’amidon de maïs et d’eau se comporte comme un solide. © Université de Swansea

Un « interrupteur » pour passer d’un comportement liquide à solide

Cette expérience est une première du genre, et les chercheurs ont pu observer deux comportements selon la pression de l'air et la concentration de l'amidon de maïs. Le mélange se comporte tantôt comme un liquide, avec l'air qui s'échappe en formant des ramifications, tantôt comme un solide avec des fissures fines.

Bjornar Sandnes, l'un des chercheurs, a indiqué que la friction entre les grains, qui permet au mélange de se comporter comme un solide, peut être activée ou enlevée « comme avec un interrupteur », en changeant simplement la pression utilisée. Selon lui, ces résultats pourraient avoir des ramifications dans des domaines inattendus, comme des gilets pare-balles souples, ou des ralentisseurs intelligents et même dans la production alimentaire.

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