Une équipe de chercheurs affiliée à plusieurs institutions en Chine a trouvé un moyen de forcer les gouttes de liquide à se former en spirale lorsqu'elles rebondissent après avoir atterri sur une surface manipulée. Dans leur article publié dans la revue Communication Nature , le groupe décrit le fonctionnement de leur méthode et les applications possibles.

La plupart des gens sont bien conscients de ce qui se passe lorsqu'une goutte d'eau ou d'un autre liquide tombe sur une surface plane - elle rebondit de manière aléatoire, fait assez souvent un gâchis. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont changé la surface plane et unie en une surface qu'ils décrivent comme hétérogène, ce qui a forcé la chute à monter en flèche alors qu'elle rebondissait de manière très spécifique.

Pour changer la façon dont une goutte rebondirait, les chercheurs ont d'abord noté qu'une approche inefficace consisterait à mouiller la surface, ce qui n'aurait pour résultat qu'un « clapotement ». Au lieu, ils ont commencé par enduire une plaque d'aluminium d'un produit chimique antiadhésif très semblable à celui que l'on trouve dans les aérosols de cuisson. Ils ont suivi cela en plaçant un masque sur certaines parties de la surface tout en laissant d'autres exposés - ceux qui n'étaient pas couverts étaient baignés de lumière ultraviolette, ce qui les rendait "mouillables" - l'eau qui tombait dessus se répandrait plus que d'habitude avant de rebondir. Notamment, les masques étaient fabriqués dans des motifs de tourbillon rappelant des moulins à vent.

Lorsqu'une goutte d'eau tombe sur la surface traitée, les parties qui heurtaient les spirales mouillables avaient tendance à coller un peu avant de rebondir. Ceux qui ont heurté les parties masquées, d'autre part, rebondi presque instantanément, car ils avaient été rendus hydrophobes. Cela a conduit à des "forces de rotation non-axisymétriques" appliquées à différentes parties de la goutte en même temps. Le résultat était la torsion du liquide, forçant la goutte à tourner alors qu'elle rebondissait vers le haut.

Les chercheurs ont créé plusieurs motifs de tourbillon et ont découvert que l'un d'eux forçait la goutte à tourner à environ 7, 300 tours par minute. Ils suggèrent que leur technique pourrait être utilisée dans les efforts de collecte d'énergie hydroélectrique, dispositifs autonettoyants ou peut-être comme moyen de dégivrer les ailes d'avion ou les pare-brise de voiture.

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