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    Faire flotter un bateau sous un liquide

    Bateaux en plastique flottant au-dessus et au-dessous d'une couche liquide en lévitation. Crédit :Benjamin Apffel et al., La nature.

    Une équipe de chercheurs de l'Institut Langevin et de Sorbonne Université a montré qu'il est possible de faire flotter des bateaux aussi bien sur le dessus que sur le dessous d'un fluide en suspension. Dans leur article publié dans la revue La nature , le groupe décrit les expériences qu'ils ont menées avec des fluides en lévitation et ce qu'ils en ont appris. Vladislav Sorokin et Iliya Blekhman de l'Académie des sciences de Russie ont publié un article sur News &Views dans le même numéro de revue décrivant le travail de l'équipe en France.

    Des recherches antérieures ont montré que si vous mettez un liquide dans une baignoire, il remplira le fond de la baignoire, mais si vous prenez la baignoire et la secouez vigoureusement de haut en bas, le liquide s'élèvera du fond de la baignoire et flottera près du sommet. Ceci est dû aux vibrations qui compriment l'air sous le fluide, l'empêchant de tomber au fond. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont découvert qu'il y a autre chose qui peut être fait en utilisant la même configuration :faire flotter un bateau sous le fluide en lévitation.

    Pour en savoir plus sur ce qui se passe lorsqu'un fluide est en lévitation en secouant, les chercheurs ont partiellement rempli de petites cuves avec du glycérol ou de l'huile de silicone, puis ont utilisé un dispositif d'agitation pour secouer la cuve. Comme prévu, les fluides montèrent bientôt du fond de la baignoire pour planer près du sommet. Mais ensuite ils ont poussé un petit bateau jouet à travers le fluide, l'a renversé, et laisse tomber. A leur grande surprise, le bateau s'est déplacé vers une position partiellement immergée sous le fluide en lévitation, flottant à l'envers. Pour plus d'effet, les chercheurs ont ensuite placé un autre bateau au-dessus du fluide, lui permettant de flotter sur le dessus. Ils ont ensuite filmé l'action avec une caméra fixée au mécanisme de secousse, permettant la création d'une vidéo qui semblait montrer les deux bateaux flottant sans le mouvement de haut en bas de la baignoire - des images qui défient les sens.

    Le liquide peut léviter et les bateaux peuvent flotter à l'envers dans cette expérience de physique défiant la gravité. Des chercheurs parisiens ont étudié l'effet des secousses verticales, qui peut être utilisé pour suspendre une couche de liquide dans les airs. Ils ont découvert un phénomène particulier qui permet à des objets légers de flotter à la surface inférieure de ce liquide, avec une sorte de flottabilité inversée. Ce comportement contre-intuitif est le résultat des vibrations constantes qui modifient les forces agissant sur les objets flottants.

    Les chercheurs prévoient de poursuivre leurs recherches. Ils essaieront ensuite de faire léviter deux types de fluides dans le même récipient et exploreront également ce qui se passe lorsque la quantité de fluide et la taille des objets flottants varient.

    Bateaux flottant aux interfaces de la couche liquide en lévitation. Crédit :Benjamin Apffel et al., La nature.

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