Les secrets des anti-bulles percés par des scientifiques belges
Avec le concours d'une caméra vidéo haute vitesse, une équipe de scientifiques belges est parvenue pour la première fois à observer comment se forment et évoluent les "anti-bulles". Alors que la bulle ordinaire est un film sphérique de liquide entourant une poche d'air, une anti-bulle est une coque sphérique d'air contenant du liquide, et elle-même entourée de liquide. Les anti-bulles ont également un mouvement descendant, tandis que les bulles normales montent à la surface. "Les anti-bulles sont un phénomène mystérieux, que nous comprenons toutefois bien mieux désormais", a déclaré Stéphane Dorbolo, qui a mené les recherches. "Nous avons élaboré un modèle décrivant bien la manière dont elles se forment et évoluent, et en avons également appris davantage sur le type de liquides dans lesquels on peut les engendrer", a-t-il ajouté. Pour créer leurs anti-bulles, S. Dorbolo et ses collègues ont versé lentement une solution d'eau et de savon sur la surface d'un plateau en verre contenant le même liquide. Ils ont pu observer comment un jet de globules liquides se formait au-dessous de la surface, puis se rompait pour former un courant d'anti-bulles qui ont tenu jusqu'à deux minutes. Les anti-bulles se sont ensuite effondrées. L'équipe estime que la formation et l'effondrement des anti-bulles sont dus tous deux à des instabilités fluidiques. Les chercheurs ont également eu la surprise de parvenir à créer des anti-bulles dans de la bière. "C'est par facétie que nous avons tenté d'en créer dans de la bière, sans penser que ce serait possible; mais nous avons été étonnés de réussir à créer des anti-bulles géantes, qui ont tenu près de deux minutes [...]. On ne peut créer d'anti-bulles dans l'eau, l'alcool ou l'huile pure. Mais la bière constitue un cas à part, en ce qu'elle est très similaire au liquide vaisselle et contient ce que nous appelons des agents de surface, dont a besoin pour produire des anti-bulles." Mais pourquoi les anti-bulles sont-elles importantes? Comprendre le phénomène pourrait permettre de mieux appréhender la physique des fluides, et présente une importance capitale pour les ingénieurs. Lorsqu'on refroidit de l'eau dans les réacteurs nucléaires et suite à d'autres procédés chimiques exothermiques à grande échelle, on surveille le nombre de bulles présentes dans l'eau, de manière à évaluer dans quelle mesure la capacité de refroidissement de celle-ci s'en trouve altérée. Les paramètres de contrôle du processus et le flux d'eau de refroidissement sont modifiés pour compenser le phénomène, mais pour peu que les bulles détectées soient en réalité des anti-bulles, on risque de surestimer le degré d'ajustement nécessaire. Ce qui peut avoir un impact négatif sur le système de contrôle de processus, et dans les cas extrêmes, causer des dommages aux équipements ou à leurs alentours.
Pays
Belgique