Pourquoi les arbres de glace poussent-ils sur des gouttelettes gelées ?

Aujourd'hui, une autre beauté de cette année Galerie de mouvement fluide , qui examine un puzzle intéressant associé à des gouttelettes d'eau gelées sur une surface plane.

Oscar Enriquez et des amis de l'Université de Twente aux Pays-Bas ont placé une goutte d'eau liquide sur une plaque refroidie à -20 degrés C et ont regardé la goutte geler.

Sous forme liquide, les gouttes ont une forme sphérique. Mais les gouttes gelées sont anguleuses, avec une pointe au sommet, comme le mont Fuji. Comment venir?

La vidéo montre clairement ce qui se passe. Le processus de solidification peut être observé très clairement en raison du changement de réfraction lorsque l'eau se transforme en glace, disent Enriquez et co.

Cela montre que la goutte gèle de bas en haut, où elle est en contact avec la plaque froide. Au fur et à mesure du gel, la goutte reste plus ou moins sphérique alors que l'eau du sommet est encore liquide.

Mais lorsque la dernière partie du liquide gèle, la surface est poussée par l'eau à mesure qu'elle se dilate pour former de la glace. C'est cette expansion qui provoque la formation d'un point au sommet de la « montagne ».

Mais quelque chose d'inattendu se produit : un petit « arbre » de glace commence à pousser à partir de la pointe de la montagne de glace.

C'est un peu plus difficile à expliquer mais Enriquez et co ont finalement opté pour une explication. Je ne gâcherai pas le plaisir. Si vous voulez savoir pourquoi l'arbre pousse, regardez la vidéo (lien ci-dessous). C'est un bijou.

Réf : arxiv.org/abs/1110.3698 : Singularités gelées dans les gouttes d'eau
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