Déranger un mélange de deux liquides peut produire des effets surprenants. Par exemple, si une portion du mélange est amenée à une composition différente, il démarre un processus appelé diffusion, qui se poursuit jusqu'à ce que le mélange liquide revienne au point de repos, que les physiciens appellent l'équilibre. Comprendre le phénomène physique sous-jacent est important car la diffusion est omniprésente dans les processus physiques et biologiques, comme le transport des nutriments au sein de nos cellules. Maintenant, une équipe italienne de physiciens a découvert que les cocktails à deux liquides présentent des corrélations à longue distance, à la fois à l'équilibre et lorsqu'il est perturbé. Cela signifie que de grandes régions avec des propriétés physiques légèrement différentes coexistent dans le même fluide.

En dehors de la condition d'équilibre, expliquent les auteurs, ceci est dû au couplage entre la différence de concentration entre les différentes portions du liquide et les fluctuations spontanées, qui sont également observés lorsque le mélange est à l'équilibre. Ces résultats ont été publiés dans EPJ Evas dans le cadre du numéro d'actualité "Non-isothermal transport in complex fluids" par Fabio Giavazzi de l'Université de Milan, Italie, et collègues. Ils impliquent que les effets à long terme, observé lorsque le mélange n'est pas à l'équilibre, doivent être pris en compte comme une contribution supplémentaire aux effets observés lorsque le mélange est à l'équilibre, afin de comprendre les mécanismes de diffusion.

La gravité masque souvent le phénomène physique sous-jacent. Maintenant, les physiciens italiens ont trouvé une nouvelle façon de surmonter cette difficulté en étudiant un mélange liquide proche d'un point d'équilibre particulier avec un microscope optique. Ils ont scruté le cocktail à la fois lorsque les deux composants liquides étaient à une température suffisamment basse pour rester deux liquides distincts, et juste au-dessus de la température de transition, où ils commencent à se mélanger dans un cocktail. Les auteurs se sont d'abord concentrés sur le mélange liquide à l'équilibre, et ensuite sur la période pendant laquelle il passe de son état d'équilibre initial à l'état d'équilibre final, après avoir été perturbé par un changement de température.

En dehors de l'équilibre, les auteurs se sont concentrés sur le gradient de concentration dans le liquide induit par le changement de température. Ils ont constaté que pendant cette transition plusieurs paramètres, incluant le coefficient de diffusion D du mélange, varient dans le temps de la même manière et semblent être asservis à la vitesse de la transition. Leurs observations expérimentales correspondent aux attentes théoriques.