Un événement quotidien observé lorsque nous ouvrons le robinet pour nous brosser les dents a déconcerté les ingénieurs pendant des siècles.

Le célèbre inventeur et peintre Léonard de Vinci a documenté le phénomène, maintenant connu sous le nom de ressaut hydraulique, retour dans les années 1500. Les sauts hydrauliques sont inoffensifs dans nos éviers ménagers mais ils peuvent provoquer des vagues violentes, turbulences et tourbillons dans les eaux plus profondes.

Depuis les années 1820, les scientifiques pensent que les sauts hydrauliques résultent en partie de l'attraction gravitationnelle. Mais un article publié dans le Journal de mécanique des fluides a réfuté cette théorie de longue date.

Rajesh Bhagat, un doctorat en génie chimique. étudiant au St John's College, Université de Cambridge, et premier auteur de l'article, jets d'eau tirés vers le haut et latéralement sur des surfaces planes, et assisté exactement aux mêmes sauts hydrauliques que ceux où l'eau coulait vers le bas.

Mais qu'est-ce qui la provoquait ? Bhagat soupçonnait qu'ils pouvaient tous être affectés par les mêmes facteurs :tension superficielle et viscosité.

En modifiant ces attributs de l'eau, il a pu prédire avec précision la taille des ressauts hydrauliques, quelle que soit la direction dans laquelle l'eau se déplaçait, démystifiant la théorie gravitationnelle vieille de 200 ans comme la cause d'un saut hydraulique de type évier de cuisine. Ce type de ressaut hydraulique est connu sous le nom de ressaut hydraulique circulaire.

Professeur Paul Linden, Directeur de recherche au Département de mathématiques appliquées et de physique théorique de l'Université de Cambridge et auteur de l'article, décrit les découvertes de Bhagat comme « révolutionnaires ».

Il a expliqué:"Ses expériences et sa théorie montrent que la tension superficielle du liquide est la clé du processus et cela n'a jamais été reconnu auparavant même si le problème a été discuté par da Vinci et bien d'autres depuis. Ce travail représente une réalisation remarquable. dans notre compréhension de la dynamique des couches minces de fluide.

Bhagat prédit que ses découvertes pourraient avoir des conséquences de grande envergure pour les industries qui ont des niveaux élevés de consommation d'eau.

Il a déclaré :« Savoir comment manipuler la limite d'un ressaut hydraulique est très important et maintenant, avec cette théorie, nous pouvons facilement étendre ou réduire la limite.

« Comprendre ce processus a de grandes implications et pourrait réduire considérablement la consommation d'eau industrielle. La nouvelle théorie est déjà utilisée dans les travaux pratiques du département de génie chimique. Les gens peuvent utiliser cette théorie pour trouver de nouvelles façons de tout nettoyer, des voitures aux équipements d'usine. »

Bhagat espère que ses recherches seront également utilisées pour trouver de nouvelles façons de nous aider à utiliser moins d'eau dans un ménage moyen.