Une variante de l’effet Leidenfrost classique voit des orbes de différents liquides se repousser alors qu’ils flottent sur une plaque chauffante
La physique
24 novembre 2021
Faire léviter des gouttelettes peut aussi les rendre antisociales. Lorsque deux liquides différents sont placés sur une surface suffisamment chaude, ils lévitent et rebondissent l’un sur l’autre, même s’ils se mélangent généralement facilement, dans ce que les chercheurs ont nommé le triple effet Leidenfrost.
Les Effet Leidenfrost se produit lorsque des gouttelettes d’un liquide glissent sur une surface chaude sur des coussins de vapeur au lieu de simplement s’écouler ensemble et de rester au même endroit. René Ledesma-Alonso à l’Universidad de las Américas Puebla au Mexique et ses collègues ont découvert que ces coussins de vapeur, appelés couches de Leidenfrost, peuvent également se former entre différents liquides sur des surfaces chaudes.
« C’était, comme beaucoup de nouvelles découvertes, une erreur de laboratoire », explique Ledesma-Alonso. » Felipe [Pacheco-Vásquez, one of the researchers] travaillait avec des étudiants dans le laboratoire, et l’un des étudiants a versé de l’éthanol dans la même assiette que l’autre étudiant versait de l’eau.
L’effet Leidenfrost régulier se produit parce que la température de la surface est bien plus élevée que la température d’ébullition du liquide, de sorte que les bords du liquide bout et créent des couches de Leidenfrost. Lorsque deux gouttelettes de liquide sur la même surface ont des points d’ébullition différents, le liquide le plus chaud peut également chauffer le bord du liquide le plus froid, créant une couche supplémentaire de Leidenfrost qui fait rebondir les gouttelettes les unes sur les autres.
Les chercheurs ont testé cela avec 11 liquides différents, qu’ils ont placés sur une surface en aluminium chauffée et filmés avec une caméra à haute vitesse. Quand les liquides avaient différents points d’ébullition, ils ont rebondi les uns sur les autres jusqu’à ce que la gouttelette la plus froide devienne trop petite pour créer un coussin de vapeur. Puis ils ont fusionné.
Le rebond a duré de quelques secondes à quelques minutes, selon la vitesse d’évaporation des gouttelettes les plus froides. « Il y a une limite de taille, mais pas de limite de temps », explique Ledesma-Alonso. « Cela va être difficile parce que les gouttelettes rebondiront tout le temps, mais si vous pouvez continuer à reconstituer les gouttelettes, elles pourraient rebondir pour toujours. »
Référence de la revue : Lettres d’examen physique, DOI : 10.1103/PhysRevLett.127.204501
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