Quand un jet heurte un film de savon

Si vous avez déjà joué avec des bulles de savon, vous aurez vu les écoulements complexes qui peuvent se produire sur les surfaces liquides et la façon dont les bulles peuvent se déformer, s'égoutter et même survivre à la perforation par de petites particules.

Aujourd'hui, Geoffroy Kirstetter et des copains de l'Université de Nice Sophia-Antipolis en France demandent ce qui se passe lorsqu'un jet de liquide frappe un film savonneux.

Ces gars ont utilisé un bol de liquide vaisselle pour générer un film de savon d'environ 10 cm de diamètre dans un cadre en fil de fer. Ils ont ensuite pompé un jet d'eau savonneuse à travers une buse submillimétrique pour créer un jet dont la taille et la vitesse pouvaient varier. Enfin, ils ont tiré le jet sur le film sous différents angles pour voir ce qui se passe.

Il s'avère que le film est étonnamment robuste. Quels que soient sa vitesse, son rayon et son angle d'incidence, le jet ne brise jamais le film de savon, disent Kirstetter and co.

Mais quelque chose d'autre se produit à la place : le film courbe le jet d'une quantité qui dépend de son angle d'incidence. En effet, le film agit comme une lentille, et Kirstetter et co sont capables de dériver une sorte de loi de type Snell pour décrire ce type de réfraction.

Ils observent également deux autres phénomènes. Au-delà d'un certain angle, le jet se coince à la surface du film et aux angles les plus extrêmes, il peut rebondir sur la surface.

Cela peut sembler un peu plus amusant, mais cela a une application potentielle importante. Un nombre croissant de technologies dépendent de l'impression à jet d'encre, comme l'édition, l'impression 3D et la fabrication d'électronique en plastique.

Jusqu'à présent, les physiciens avaient très peu de contrôle sur la direction d'un jet de fluide après qu'il ait été tiré. Aucune technique fiable n'est disponible pour guider un micro-jet à l'intérieur d'un milieu aussi simple que l'air, disent Kirstetter and co.

Le nouveau travail pourrait changer cela. Il ouvre une toute nouvelle façon de contrôler la direction des microjets à l'aide de films de savon agissant comme des lentilles liquides.

Comment cela pourrait être appliqué est, bien sûr, une question pour les ingénieurs, qui se concentreront sur les aspects pratiques de l'idée. Un film de savon dans votre imprimante ? Des choses plus étranges se sont produites.

Réf : arxiv.org/abs/1203.0842 : Impact de jet sur un film de savon

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