Jusqu'à présent, peu d'attention a été portée à l'écoulement du liquide à travers des buses élastiques déformables. Nouvelle recherche publiée dans The European Physical Journal Special Topics introduit le concept de buses à déformation passive et montre que des matériaux de buse plus souples peuvent produire des jets plus stables sur une large gamme de débits. L'équipe de recherche était dirigée par Andrew Dickerson de l'Université du Tennessee, aux États-Unis.

De nouvelles expériences montrent que les buses qui se déforment lorsque le liquide les traverse pourraient aider à améliorer la stabilité des jets de liquide dans de nombreux scénarios différents

Lorsqu'un jet de liquide est projeté à travers une buse, il finit par se briser en une chaîne de gouttelettes. Grâce à des études antérieures, les chercheurs ont déterminé que la distance de la buse où cette rupture se produit dépend d'un large éventail de facteurs, notamment la forme de la buse et le mouvement de l'air entourant le jet. Jusqu'à présent, cependant, peu d'attention a été accordée aux buses élastiques, qui peuvent se déformer lorsque les liquides les traversent. L'équipe dirigée par Dickerson introduit le concept de buses à déformation passive et montre que des matériaux de buse plus souples peuvent produire des jets plus stables sur une large gamme de débits.

Les jets de liquide se retrouvent dans un large éventail d'applications, notamment le nettoyage, la découpe, l'impression à jet d'encre et l'administration de médicaments en médecine. Dans ces différents scénarios, il est souvent crucial pour les utilisateurs de contrôler la distance à laquelle ces jets se brisent, leur permettant d'ajuster soigneusement la fréquence et la taille des gouttes résultantes lorsqu'ils atteignent leurs cibles. Cette longueur est liée à plusieurs facteurs différents :notamment la tension superficielle, la viscosité du liquide et la vitesse du jet. Actuellement, les méthodes de contrôle de la longueur de rupture comprennent le mélange du jet avec un gaz en circulation, la modification de la géométrie de la buse et la manipulation du jet après avoir quitté la buse.

Pour évaluer l'influence de la déformation des buses, l'équipe de Dickerson a construit de nouvelles équations pour tenir compte de l'interconnexion entre le flux de liquide et la dilatation de la buse élastique. Ils ont ensuite testé la précision de leurs calculs à l'aide d'une série de buses simples, où un trou de 0,5 mm a été percé dans différentes membranes élastiques, chacune avec une rigidité différente. En faisant gicler du liquide à travers ces buses, les chercheurs ont découvert que les matériaux les plus mous et les plus déformables fournissaient les jets les plus stables sur une large gamme de débits. Leurs résultats fournissent des informations précieuses sur la manière dont la stabilité des jets de liquide pourrait être améliorée, permettant finalement à leurs utilisateurs d'atteindre leurs cibles avec plus de précision. + Explorer plus loin

Les superfluides glissants poussent les jets au point de rupture