EPFL

02 décembre 2019 12:18; Act: 02.12.2019 13:25 Print

Un ancien élève résout une énigme vieille de 100 ans

Depuis plus d'un siècle, un phénomène physique restait sans réponse pour les scientifiques. C'est un ancien étudiant de l'EPFL qui a trouvé la solution.

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Wassim Dhaouadi, à droite, réalise actuellement un master à l'EPF de Zurich. (Photo: Twitter: @EPFLEngineering)

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Un étudiant de l'EPFL a résolu un mystère de physique vieux de 100 ans. Son travail dévoile les mécanismes à l'oeuvre lorsqu'une bulle de gaz reste collée aux parois d'un tube vertical étroit. Le chercheur a pu mesurer la présence d'un film de liquide ultra-fin entre la bulle et le bord du tube.

Il est courant d'observer, dans un verre d'eau, les bulles d'air se diriger naturellement vers la surface du liquide. Ce phénomène est facile à expliquer avec les lois de la physique classique. Cependant, ces lois n'expliquent pas pourquoi une bulle placée dans un tube étroit de quelques millimètres de diamètre ne parvient plus à monter, mais reste coincée et immobile.

Ce phénomène étrange, mis en évidence il y a près d'un siècle, est demeuré jusqu'ici obscur pour les physiciens. En principe, cette bulle ne devrait pas rencontrer de résistance, et continuer son ascension, à moins que le fluide soit en mouvement, a indiqué lundi l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) dans un communiqué.

Il y a près de 60 ans, le scientifique Francis Bretherton a tenté d'expliquer ce phénomène en s'attachant à la forme de la bulle. D'autres théoriciens ont avancé que la raison pour laquelle la bulle ne montait pas était la présence d'un film de liquide ultra-fin, présent entre la bulle et le tube. Or aucune de ces théories n'expliquait les mécanismes en jeu de façon complète.

Vitesse extraordinairement lente

Wassim Dhaouadi, étudiant en Bachelor au Laboratoire de mécanique des interfaces souples, dirigé par John Kolinski, a pu pour la première fois observer la couche ultra-fine située entre la bulle et la paroi du tube, la mesurer, et décrire ses propriétés.

Son étude, publiée dans la revue Physical Review Fluids, a démontré que les bulles n'étaient en réalité pas coincées dans le tube, comme on le pensait jusqu'ici, mais qu'elles se déplaçaient à une vitesse extraordinairement lente. Un mouvement impossible à voir à l'oeil nu.

Méthode d'interférométrie

Pour observer cette couche épaisse de quelques dizaines de nanomètres (millionième de millimètres), Wassim Dhaouadi et John Kolinski ont recouru à une méthode d'interférométrie. Il s'agit d'envoyer de la lumière sur la bulle dans le tube, et d'analyser l'intensité de la lumière réfléchie.

En utilisant l'interférence entre la lumière réfléchie depuis la surface intérieure du tube, et celle réfléchie à la surface de la bulle, il a été possible d'obtenir une mesure très précise de la couche située entre la bulle et la surface du tube.

Cette recherche pourrait se révéler intéressante pour étudier les phénomènes des fluides à l'échelle nanométrique, dans des systèmes biologiques par exemple, note l'EPFL.

«C'était une chance de pouvoir mener un projet de recherche si tôt dans mon curriculum. Au départ, nous ne savions même pas s'il y aurait une solution à ce problème, à l'inverse des devoirs d'étudiants habituels», indique Wassim Dhaouadi, cité dans le communiqué. Le chercheur réalise actuellement un master à l'EPF de Zurich.

(nxp/ats)

Les commentaires les plus populaires

  • GenevaSamurai le 02.12.2019 12:57 via via Mobile Report dénoncer ce commentaire

    Bravo!

    L'EPFZ et l'EPFL font la fierté et la gloire de la Suisse à l'international en recherches scientifiques. Des usines à esprits brillants. Bravo à cet étudiant et à tous ceux qui l'ont épaulés.

  • Al Laclairefontaine le 02.12.2019 12:34 via via Mobile Report dénoncer ce commentaire

    Gloire à lui

    Un grand bravo à cet étudiant

  • Gad le 02.12.2019 12:41 via via Mobile Report dénoncer ce commentaire

    Je n'ai fait qu'un apprentissage

    Tiens c'est marrant aujourd'hui personne se pousse au portillon pour donner sons avis!

Les derniers commentaires

  • Gwen le 03.12.2019 09:20 via via Mobile Report dénoncer ce commentaire

    Bravo!

    Félicitations à cet étudiant et aux écoles Suisses! Pour les autres, je comprends que vos sujets de discussion se limitent à « Nabila » et les « Anges de la télé-réalité » mais essayez quand même de faire un petit effort.

  • Kaya M le 03.12.2019 09:07 Report dénoncer ce commentaire

    Chapeau bas

    le maxi ralenti de l'univers wow

  • Lucie le 03.12.2019 08:24 Report dénoncer ce commentaire

    À quand l innovation

    C est bien joli tout ça, mais purifier l eau, construire des voiture qui roule à l eau, mieux contrôler la surconsommation mondiale, ça serai pas plus judicieux de ce penché plus sur des vrais sujets, merci bcp

    • Altren le 03.12.2019 09:29 Report dénoncer ce commentaire

      @Lucie

      Je vais t'en apprendre une bien bonne : En sciences, ce ne sont pas les efforts ciblés sur un sujet donné qui suffisent à trouver une solution au problème. Il faut pour cela que le niveau global en sciences augmente, car ce sont toutes ces découvertes à priori sans relations avec un problème donné qui vont ouvrir de possibles nouvelles applications d'utilité publique qui n'a apparemment rien à voir. Scientifique, je l'ai vécu. Les recherches fondamentales sont au moins aussi importantes (Si ce n'est plus) que les recherches appliquées.

    • Altren le 03.12.2019 10:35 Report dénoncer ce commentaire

      Exemples

      Pour ceux qui veulent avoir un exemple récent, et pas très loin finalement du sujet sur lequel on discute, regardez l'exemple du graphène, comment il a été découvert, et sur quelles applications sa découverte a débouché. Un autre exemple : le téflon a été découvert par la curiosité d'une personne travaillant dans une usine utilisant du fluor et qui a cherché à analyser ce qui finissait par boucher leur canalisations : C'était le téflon, utilisé depuis dans de très nombreuses applications importantes de notre vie.

    • Flocon2000 le 03.12.2019 10:55 via via Mobile Report dénoncer ce commentaire

      @Lucie

      ...et de se pencher sur l'orthographe..

    • Maïs le 03.12.2019 11:06 Report dénoncer ce commentaire

      Penche-toi

      En gros, depuis les signaux de fumée des Peaux-Rouges jusqu'au bidule qui t'a permis d'écrire et d'envoyer ce message, il y a au moins un chapitre que tu as dû zapper.

  • Alfred Fanta le 03.12.2019 08:11 Report dénoncer ce commentaire

    Coca Cola

    Découverte extraordinaire qui va bouleverser la fabrication du ...

  • Jean Louis le 03.12.2019 08:10 Report dénoncer ce commentaire

    Je me coucherai moins bête ce soir

    C'est un gag ou bien ?

    • Vouai le 03.12.2019 10:13 via via Mobile Report dénoncer ce commentaire

      @Jean Louis

      Bien-sur que c'est un gag, pour vous, ça n 'arrivera jamais. Mais pour d' autres, c'est pas un gag, ils se coucheront en ayant appris quelque-chose.