Avec Discovery Channel, découvrez comment faire obéir de l’huile au doigt et à l’œil… © Discovery Channel

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En vidéo : comment dompter l'huile ?

ActualitéClassé sous :technologie , magie , prestidigitation

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.

Abracadascience : l'huile qui bouge toute seule grâce aux ferrofluides  Le tour de magie impressionne l'auditoire mais la physique l'explique : c'est celle des ferrofluides, des liquides portant de minuscules particules magnétiques. Leurs applications sont multiples mais il ne faut jamais en mettre dans le moteur de la voiture ! 

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 physique amusante. Cette séance de magie est en effet une ouverture sur le monde merveilleux des ferrofluides. « Fluides », car ce sont des liquides, et « ferro », car ils comportent en solution des particules métalliques, en général de la magnétite (Fe2O3). Sous l'effet d'un champ magnétique suffisamment puissant, elles se mettent en mouvement et s'alignent sur les lignes de champ. En bougeant l'aimant, on obtient de superbes animations, comme le fait avec talent ce prestidigitateur. Le liquide devient aussi fantaisiste que les fluides non newtoniens, dont la viscosité varie avec les contraintes qu'ils subissent.

La clé de ce comportement est la petite taille des particules aux propriétés magnétiques, largement inférieure au micromètre. 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 molécules. 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 ferrofluides se distinguent des fluides magnétorhéologiques, dont les particules sont bien plus grosses. Ainsi, si l'on mélange de la limaille de fer, 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 photocopieur ou d'imprimante à laser : certains sont en effet magnétisés. Pour que l'expérience soit concluante, il faut aussi un aimant très puissant, par exemple au samarium ou au néodyme. 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.