"Oobleck" est un étrange fluide composé à parts égales de fécule de maïs et d'eau. Il coule comme du lait lorsqu'on le remue doucement, mais devient solide comme un roc lorsqu'il est impacté à grande vitesse. Ce phénomène fascinant, connu sous le nom d'épaississement par cisaillement, se traduit par des démonstrations spectaculaires comme courir sur un bassin d'Oobleck sans s'y plonger, tant que le coureur ne s'arrête pas.

Des chercheurs de l'Université d'Aix-Marseille en France ont maintenant étudié les ondes de surface régulières et proéminentes qui se forment lorsqu'un Oobleck descend une pente inclinée (voir Figure 1). Des vagues similaires peuvent être observées sur les gouttières et les fenêtres les jours de pluie. Cependant, les scientifiques ont noté des différences qualitatives avec les vagues d'eau; les vagues à Oobleck grandissent et saturent beaucoup plus rapidement. Afin de dévoiler l'origine des ondes Oobleck, ils ont mené des expériences minutieuses avec un mélange de fécule de maïs et d'eau sur un plan incliné.

Les chercheurs ont mesuré le début de l'apparition des vagues et leur vitesse en utilisant une perturbation contrôlée du flux et une détection laser pour estimer l'épaisseur du film fluide. Ces expériences ont révélé que pour l'Oobleck concentré, le début de la déstabilisation est différent pour la déstabilisation dans un fluide newtonien tel que l'eau. Cette observation surprenante a conduit l'équipe à chercher un scénario pour expliquer leur formation. Leurs résultats sont présentés dans un article publié le 18 décembre dans Physique des communications . Dans cet article, ils concluent que pour Oobleck, les ondes ne naissent pas de l'effet d'inertie, quant à l'eau, mais des propriétés d'écoulement spécifiques d'Oobleck.

Sous l'impact, comme le montrent des études récentes, Oobleck passe soudainement de liquide à solide en raison de l'activation des contacts de friction entre les particules d'amidon. En descendant une pente, cette prolifération de contacts de friction conduit à un comportement très curieux :la vitesse d'écoulement de la suspension diminuait lorsque la contrainte imposée augmentait, comme si vous appuyiez sur la pédale d'accélérateur pour faire décélérer une voiture. Les chercheurs ont montré que cet effet se couple à la surface libre de l'écoulement et peut générer spontanément un motif d'onde régulier.

Le mécanisme proposé est générique. Ces résultats pourraient ainsi fournir de nouvelles bases pour comprendre d'autres instabilités d'écoulement observées dans diverses configurations, en particulier dans les processus industriels confrontés à des instabilités d'écoulement problématiques lors du convoyage de matériaux de type Oobleck tels que le béton, matériaux en chocolat ou en vinyle.