Les contaminants peuvent couler dans les cascades, disent les physiciens

Voici un phénomène curieux.

La boisson sud-américaine « mate » est une boisson semblable à du thé dans laquelle des feuilles séchées et finement coupées de l'herbe yerba mate sont infusées dans de l'eau chaude. Les feuilles séchées, de quelques millimètres carrés seulement, ont tendance à flotter à la surface de l'eau

En versant de l'eau chaude sur les feuilles, Ernesto Althsuler et ses copains de l'Université de La Havane à Cuba ont remarqué un phénomène déroutant. Ils ont découvert que, parfois, les feuilles voyageaient d'une manière ou d'une autre en amont et finissaient par contaminer le récipient d'eau pure en amont.

Étant des physiciens assidus, ils ont décidé d'enquêter. Ils ont découvert que les feuilles (ainsi que la poudre de craie) étaient capables de remonter en amont si la cascade mesurait moins d'un centimètre de hauteur. Pour des distances de l'ordre de 1 cm ou moins, certaines des particules flottantes finissent par remonter le cours d'eau, disent-ils.

Comment se peut-il? Altshuler et co disent que la géométrie du système est importante. Leur mise en place consiste en un canal horizontal relativement long, le long duquel s'écoule l'eau, suivi d'une courte goutte dans l'infusion (voir schéma ci-dessus).

Dans le passé, les physiciens ont observé des tourbillons dans les écoulements horizontaux qui peuvent créer un contre-courant. Lorsque cela se produit, il y a un flux principal au milieu du canal et un contre-courant le long des bords, qui peuvent transporter de petites particules dans la direction opposée.

Ce qui est nouveau, cependant, c'est l'idée que les tourbillons peuvent survivre à la chute et continuer à générer un contre-courant même après que l'eau ait plongé par-dessus le bord du canal.

Altshuler et ses collègues pensent que ce contre-courant soulève les particules du conteneur inférieur et les renvoie dans le conteneur supérieur. Mais seulement si la goutte n'est pas trop grosse – moins d'un centimètre environ.

C'est un effet intéressant que vous pourriez probablement recréer dans votre cuisine.

Mais c'est plus qu'une simple curiosité. Altshjuler et co affirment que leur découverte pourrait avoir des implications potentielles dans de nombreux processus chimiques, médicaux, pharmaceutiques et industriels.

Donc, si vous mélangez les processus sont en proie à des problèmes de contamination, peut-être que l'effet mate est à blâmer.

Réf : arxiv.org/abs/1105.2585 : Contamination en amont dans la coulée d'eau

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