Une équipe de physiciens de l'Université de Californie à Santa Barbara a découvert certaines des dynamiques impliquées avec les surfaces liquides actives au niveau microscopique lorsque de l'énergie est ajoutée. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit l'utilisation de caméras à grande vitesse pour capturer l'action alors qu'elles activaient des liquides mélangés en ajoutant une source d'énergie. Jérémie Palacci de l'Institut des sciences et technologies d'Autriche a publié un article Perspective dans le même numéro de revue soulignant l'importance de leur travail.

Comme le note Palacci, lorsque certains liquides sont mélangés, comme l'alcool et les jus de fruits, ils restent mélangés. Et lorsque d'autres sont mélangés, comme l'huile et le vinaigre, ils se séparent rapidement jusqu'à ce qu'une sorte de source d'énergie (comme les secousses) les force à se remettre ensemble. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont noté que peu de travaux avaient été effectués sur les propriétés des liquides lorsqu'ils se mélangent (ou se démixent) au niveau micro et se sont donné pour tâche d'en apprendre davantage.

Le travail consistait à placer deux types de liquides ensemble et à étudier comment ils se comportaient lorsqu'ils étaient forcés ensemble. Plus précisément, ils ont combiné du poly(éthylène glycol) également connu sous le nom de PEG, avec du dextrane, qui est un extrait de saccharose. Lorsqu'ils sont mélangés dans des conditions typiques, les deux se séparent, mais pas comme l'huile et le vinaigre :à la place, des gouttelettes de PEG se forment qui planent ou flottent dans le dextran. Les chercheurs ont choisi les deux liquides car ils ont tous deux des tensions de surface très faibles, ce qui facilite l'étude de la façon dont ils réagissent l'un à l'autre. Lors d'expériences avec les deux liquides, les chercheurs ont également parfois ajouté de la kinésine, une protéine qui a aidé les deux liquides à se lier l'un à l'autre.

Pour en savoir plus sur le comportement des deux liquides lorsqu'une source d'énergie était ajoutée (agitation), les chercheurs les ont placés dans des microtubules, ce qui leur a permis de voir plus clairement ce qui se passait.

Les chercheurs ont observé que les secousses créaient des flux chaotiques. Dans les mélanges sans ajout de kinésine, les gouttelettes se sont formées lentement - l'ajout de kinésine a accéléré le processus. Et lorsqu'ils ont ajouté beaucoup de kinésine, les gouttelettes sont devenues animées, fusionnant continuellement puis se séparant à nouveau. Les chercheurs ont noté qu'à l'interface entre les liquides, ils pouvaient voir des ondes ondulantes sans avoir besoin d'un microscope. Ils ont également constaté que le mélange liquide devenait parfois tellement animé qu'il escaladait un peu les parois des microtubules.

Les chercheurs suggèrent qu'il existe des caractéristiques des liquides combinés qui sont encore inconnues et qu'une étude continue pourrait conduire à une meilleure compréhension des applications des fluides. + Explorer plus loin

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