Gouttes d'auto-conduite. Les chercheurs démontrent que les gouttes liquides se déplaceront le long d'un étroit, canal flexible créé par deux lamelles de verre qui sont serrées à une extrémité. Le mécanisme peut être utile dans les technologies de laboratoire sur puce. Crédit :F. Box/Univ. d'Oxford
Une équipe de l'Université d'Oxford a trouvé une technique pour déplacer un liquide à travers un petit canal sans utiliser de force motrice. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , le groupe décrit sa technique et son fonctionnement.
Les humains ont utilisé la force motrice pour déplacer des liquides à travers des canaux pendant des milliers d'années, de la gravité aux pompes, les forces motrices poussent les liquides là où nous voulons qu'ils aillent. Mais parfois, il serait avantageux de mobiliser de l'eau ou d'autres liquides à travers un canal sans avoir besoin d'une telle force - un système d'administration de médicament n'est qu'un exemple. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé un moyen de déplacer l'eau et le pétrole à travers un petit canal sans appliquer de force motrice.
La technique consistait à créer un canal en utilisant des lamelles de verre, chacun juste un demi-centimètre de large. Les lamelles étaient recouvertes d'un matériau connu pour attirer l'huile mais pour repousser l'eau. Les lamelles ont ensuite été serrées pour former un canal de quelques centaines de micromètres de large. Notamment, les lamelles étaient fermes mais aussi un peu flexibles. Les chercheurs ont ensuite ajouté un liquide à l'extrémité fermée du canal pour voir comment il se comporterait. Ils l'ont fait plusieurs fois, en ajoutant des quantités de 10 à 25 microlitres d'huile ou d'eau. Les chercheurs rapportent que les deux liquides se sont déplacés vers l'extrémité ouverte du canal sans être poussés.
En y regardant de plus près, les chercheurs ont découvert que lorsque de l'eau était ajoutée, les parois du canal se sont légèrement dilatées vers l'extérieur, en raison de la force de répulsion entre l'eau et le produit chimique appliqué sur les parois. Avec l'huile, le contraire s'est produit. L'attraction entre l'huile et le produit chimique sur les murs les a légèrement attirés. Dans les deux cas, la flexion des parois produisait un gradient de pression qui tirait l'eau le long du canal. Les chercheurs décrivent le mouvement du liquide dans leur canal comme une « bendotaxie » et suggèrent son utilisation dans des applications qui utilisent des tuyaux pour transporter des liquides.
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