De l'huile qui obéit aux injonctions d'un mécanicien et qui ne salit pas les doigts, c'est possible. C'est presque magique... Bienvenue dans le monde des ferrofluides, des liquides très fantaisistes.

Joli tour de magie que nous propose cette vidéo. Il réclame quelques moyens puisqu'il faut quelqu'un sous la table. Mais l'effet est garanti. On peut aussi, sans chercher à jouer les magiciens, reproduire ce phénomène de physiquephysique amusante. Cette séance de magie est en effet une ouverture sur le monde merveilleux des ferrofluides. « Fluides », car ce sont des liquidesliquides, et « ferro », car ils comportent en solution des particules métalliques, en général de la magnétitemagnétite (Fe2O3). Sous l'effet d'un champ magnétiquechamp magnétique suffisamment puissant, elles se mettent en mouvementmouvement et s'alignent sur les lignes de champ. En bougeant l'aimantaimant, on obtient de superbes animations, comme le fait avec talent ce prestidigitateur. Le liquide devient aussi fantaisiste que les fluides non newtoniens, dont la viscositéviscosité varie avec les contraintes qu'ils subissent.

La clé de ce comportement est la petite taille des particules aux propriétés magnétiques, largement inférieure au micromètremicromètre. Elles sont fines et si nombreuses qu'elles se distribuent de façon homogène dans le fluide et qu'elles s'y comportent presque comme des moléculesmolécules. Leur mouvement est à peu près brownien. Le résultat est d'ailleurs ce que l'on appelle une suspension colloïdale. De plus, lorsque ces particules sont contraintes de se déplacer, par exemple sous l'effet d'un champ magnétique, elles entraînent tout le fluide avec elles. Tout se passe comme si le liquide lui-même était magnétique.

En cela, les ferrofluidesferrofluides se distinguent des fluides magnétorhéologiques, dont les particules sont bien plus grosses. Ainsi, si l'on mélange de la limaille de ferfer, même très fine, à de l'huile, le comportement ne sera jamais celui d'un ferrofluide. La suspension n'est pas colloïdale. D'aucuns tentent d'en fabriquer avec du toner de photocopieurphotocopieur ou d'imprimante à laserlaser : certains sont en effet magnétisés. Pour que l'expérience soit concluante, il faut aussi un aimant très puissant, par exemple au samariumsamarium ou au néodymenéodyme. Cette expérience de science amusante est présentée dans la série Abracadascience, diffusée sur Discovery Channel tous les jeudis à 21 h 00 jusqu'au 9 janvier.