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Zeste de Science, Les gouttes qui pulsent - ZdS#10

Les gouttes qui pulsent - ZdS#10

Bonjour à vous ! Je suis heureuse de vous retrouver. Alors je vais vous parler d'abord d'une petite expérience

que l'on peut faire chez soi, dans sa cuisine par exemple, et que beaucoup d'entre vous auront déjà faite, je pense.

Vous prenez une coupelle d'eau

et vous mettez du poivre dessus de façon à ce qu'il couvre toute la surface. Puis, au milieu, vous déposez une petite goutte de liquide vaisselle. Waouh !!!!

Et maintenant, je vais vous présenter une autre expérience encore plus impressionnante !

Bon j'avoue, c'est pas exactement la même chose.

Mais,

elle met, elle aussi, en lumière les incroyables effets de la... TENSION DE SURFACE...

Cette fameuse tension de surface dont je vous parlais

Et bien comme son nom l'indique, c'est une énergie, une tension au niveau de la surface d'un liquide ou d'un solide.

C'est ce qui fait, par exemple, que certains insectes peuvent marcher sur l'eau.

Alléluia !

Et c'est aussi ce qui a permis à une équipe de chercheurs toulousains de réaliser ces images étonnantes.

Qui a dit que Poésie et Hydrodynamique ne faisaient pas bon ménage ? Bon !

Qu'est-ce qui se passe dans cette expérience ?

Revenons à notre tension de surface.

C'est elle qui va déterminer, par exemple,

si une goutte que l'on dépose sur un solide ou à la surface d'un autre liquide

va perler ou au contraire s'étaler complètement.

En fait c'est une force qui existe à l'interface entre deux milieux.

Un liquide / un solide, un liquide et l'air ou même deux liquides différents.

Évidemment les chercheurs de Toulouse n'ont pas monté une expérience avec de l'eau, du poivre et du savon.

Ils ont pris un petit récipient rempli d'eau

et ils ont déposé à la surface une goutte de dichlorométhane. Du dichlo, pour les bricoleurs.

Ce qu'il faut savoir c'est que, pour un liquide, la tension de surface augmente quand la température diminue.

Et elle dépend aussi de la présence éventuelle de composés tensioactifs.

C'est l'équivalent, en jargon de laboratoire, de notre liquide vaisselle "Secret de printemps".

Dans cette expérience, on a un tensioactif.

Il est ajouté à l'eau et à la goutte de dichlo.

Il porte le charmant petit nom de CTAB.

Bromure de cetyltrimethylammonium.

Celui-là, je vous mets au défi de le placer en soirée.

Lorsqu'on dépose une goutte de dichlo sur de l'eau,

elle commence par s'étaler

en formant un film en expansion autour de sa partie centrale. Au lieu de s'amincir tranquillement sur les bords,

ce film forme un bourrelet.

Un bourrelet élégant.

Ce bourrelet élégant va ensuite se fragmenter.

Ce qui va générer un anneau de gouttelettes.

Puis le film se rétracte.

Et le cycle recommence.

Le tout va finir par dessiner une petite fleur.

L'élément clé de cette expérience c'est l'é-va-po-ra-tion.

Le dichlo, qui est en train de s'étaler, va s'évaporer.

Ce qui va faire diminuer la température de façon plus importante au niveau des bords du film.

Et du coup, à cet endroit-là, la tension de surface va être plus importante. Et c'est ça qui va former le bourrelet.

"Mais du coup, pourquoi ce phénomène de battement,

ne serait-ce pas lié au caractère volatil du dichlo

à la présence du tensioactif ?"

Excellente question ! Merci Véronique P. Y en a au moins une qui suit ! Les gouttelettes de dichlo éjectées au moment de la fragmentation du bourrelet

vont abaisser la tension de surface de l'eau, ce qui va permettre au film de se rétracter.

L'évaporation et le tensioactif vont ensuite évacuer le dichlo qui s'est dispersé à la surface de l'eau.

Ce qui fait qu'on va retrouver l'état initial et le cycle peut recommencer.

Bref !

La dynamique de l'expérience, les pulsations, la formation de gouttelettes...

Toute cette incroyable chorégraphie de fluides résulte de la bataille acharnée entre les tensions de surface qui existent

entre l'air et l'eau, entre le dichlo et l'air,

et, entre l'eau et le dichlo.

Ces chercheurs, un peu poètes, ont d'ailleurs réussi à créer d'autres gouttes dynamiques en jouant sur les concentrations de tensioactifs.

La compréhension de ces phénomènes pourrait déboucher sur des applications thérapeutiques

pour délivrer, par exemple, de manière plus efficace des médicaments au niveau des tissus malades. Ces recherches pourraient aussi être utilisées dans le domaine de la microfluidique

où l'on cherche à contrôler la forme, les mouvements et l'énergie de différents fluides

à de très petites échelles.

Allez ! Avant de partir, je vous sers une dernière petite goutte !

Oui ! Ben oui ! Désolée

Faut toujours trouver une blague pourrie pour la fin...

Goutte que goutte !

Et surtout...

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Les gouttes qui pulsent - ZdS#10 |滴||跳动| Die|Tropfen|die|pulsieren| Pulsating drops - ZdS#10 Gotas pulsantes - ZdS#10 Pulserende druppels - ZdS#10 Gotas pulsantes - ZdS#10 Пульсирующие капли - ZdS#10 脉冲的水滴 - ZdS#10 Die Tropfen, die pulsieren - ZdS#10

Bonjour à vous ! Je suis heureuse de vous retrouver. Guten Tag|an|Sie|Ich|bin|glücklich|Sie|Sie|wiederzusehen Hallo an euch! Ich freue mich, euch wiederzusehen. Alors je vais vous parler d'abord d'une petite expérience Also|ich|werde|Ihnen|sprechen|zuerst|einer|kleinen|Erfahrung Also werde ich euch zuerst von einem kleinen Experiment erzählen

que l'on peut faire chez soi, dans sa cuisine par exemple, was|man|kann|tun|zu|Hause|in|seiner|Küche|zum|Beispiel das man zu Hause, zum Beispiel in seiner Küche, machen kann, et que beaucoup d'entre vous auront déjà faite, je pense. und|dass|viele|von euch|ihr|werden haben|schon|gemacht|ich|denke und dass viele von Ihnen das bereits gemacht haben, denke ich.

Vous prenez une coupelle d'eau Sie|nehmen|eine|Schale|mit Wasser |||bowl| Sie nehmen eine Schüssel mit Wasser

et vous mettez du poivre dessus de façon à ce qu'il couvre toute la surface. und|Sie|legen|(unbestimmter Artikel)|Pfeffer|darauf|in|Weise|damit|es|dass er|bedeckt|die ganze||Fläche und streuen Pfeffer darauf, sodass er die gesamte Oberfläche bedeckt. Puis, au milieu, vous déposez une petite goutte de liquide vaisselle. Dann|im|Mitte|Sie|legen|eine|kleine|Tropfen|von|Flüssigkeit|Geschirrspülmittel Dann geben Sie in die Mitte einen kleinen Tropfen Spülmittel. Waouh !!!! Wow Wow !!!!

Et maintenant, je vais vous présenter une autre expérience encore plus impressionnante ! Und|jetzt|ich|werde|Ihnen|vorstellen|eine|andere|Erfahrung|noch|mehr|beeindruckende Und jetzt werde ich Ihnen ein weiteres, noch beeindruckenderes Erlebnis präsentieren!

Bon j'avoue, c'est pas exactement la même chose. Gut|ich gebe zu|es ist|nicht|genau|die|gleiche|Sache |I admit|||||| Okay, ich gebe zu, es ist nicht genau dasselbe.

Mais, Aber Aber,

elle met, elle aussi, en lumière les incroyables effets de la... sie|setzt|sie|auch|in|Licht|die|unglaublichen|Effekte|von| it also highlights the incredible effects of... Sie bringt ebenfalls die unglaublichen Effekte der... TENSION DE SURFACE... SPANNUNG|DER|OBERFLÄCHE Oberflächenspannung...

Cette fameuse tension de surface dont je vous parlais Diese|berühmte|Spannung|von|Oberfläche|deren|ich|Sie|sprach Diese berühmte Oberflächenspannung, von der ich Ihnen erzählt habe

Et bien comme son nom l'indique, c'est une énergie, une tension Und|gut|wie|sein|Name|es anzeigt|es ist|eine|Energie|eine|Spannung |||||indicates||||| Nun, wie der Name schon sagt, ist es eine Energie, eine Spannung au niveau de la surface d'un liquide ou d'un solide. am|Niveau|der||Oberfläche|eines|Flüssigkeit|oder|eines|Feststoff auf der Oberfläche einer Flüssigkeit oder eines Festkörpers.

C'est ce qui fait, par exemple, que certains insectes peuvent marcher sur l'eau. Es ist|das|was|macht|zum|Beispiel|dass|einige|Insekten|können|laufen|auf|das Wasser Das ist zum Beispiel der Grund, warum einige Insekten auf dem Wasser laufen können.

Alléluia ! Halleluja Halleluja!

Et c'est aussi ce qui a permis à une équipe de chercheurs toulousains Und|es|auch|das|was|hat|ermöglicht|einer|ein|Team|von|Forschern|aus Toulouse ||||||||||||Toulouse Und das ist auch der Grund, warum ein Team von Forschern aus Toulouse de réaliser ces images étonnantes. von|erstellen|diese|Bilder|erstaunlichen diese erstaunlichen Bilder zu erstellen.

Qui a dit que Poésie et Hydrodynamique ne faisaient pas bon ménage ? Wer|hat|gesagt|dass|Poesie|und|Hydrodynamik|nicht|machten|kein|gut|Zusammenleben Wer hat gesagt, dass Poesie und Hydrodynamik nicht gut zusammenpassen? Bon ! Gut Gut!

Qu'est-ce qui se passe dans cette expérience ? ||der|sich|passiert|in|diesem|Experiment Was passiert in diesem Experiment?

Revenons à notre tension de surface. Lass uns zurückkehren|zu|unserer|Oberflächenspannung|von|Oberfläche Kommen wir zu unserer Oberflächenspannung zurück.

C'est elle qui va déterminer, par exemple, Es ist|sie|die|wird|bestimmen|durch|Beispiel Sie wird zum Beispiel bestimmen,

si une goutte que l'on dépose sur un solide ou à la surface d'un autre liquide wenn|ein|Tropfen|die|man|ablegt|auf|einen|festen Stoff|oder|an|die|Oberfläche|eines|anderen|Flüssigkeit ob ein Tropfen, den man auf einem Feststoff oder an der Oberfläche einer anderen Flüssigkeit ablegt,

va perler ou au contraire s'étaler complètement. wird|sprudeln|oder|auf|Gegenteil|sich ausbreiten|vollständig |sparkle||||spread| perlt oder sich im Gegenteil vollständig ausbreitet.

En fait c'est une force qui existe à l'interface entre deux milieux. In|Tatsache|es ist|eine|Kraft|die|existiert|an||zwischen|zwei|Medien Tatsächlich ist es eine Kraft, die an der Schnittstelle zwischen zwei Medien existiert.

Un liquide / un solide, un liquide et l'air ou même deux liquides différents. Ein|Flüssigkeit|ein|Feststoff|||und|die Luft|oder|sogar|zwei|Flüssigkeiten|unterschiedlich Eine Flüssigkeit / ein Feststoff, eine Flüssigkeit und Luft oder sogar zwei verschiedene Flüssigkeiten.

Évidemment les chercheurs de Toulouse n'ont pas monté une expérience Offensichtlich|die|Forscher|aus|Toulouse|haben nicht|nicht|durchgeführt|ein|Experiment Offensichtlich haben die Forscher aus Toulouse kein Experiment aufgebaut avec de l'eau, du poivre et du savon. mit|von|dem Wasser|dem|Pfeffer|und|dem|Seife mit Wasser, Pfeffer und Seife.

Ils ont pris un petit récipient rempli d'eau Sie|haben|genommen|ein|kleiner|Behälter|gefüllt|mit Wasser |||||container|| Sie haben ein kleines Gefäß mit Wasser genommen.

et ils ont déposé à la surface une goutte de dichlorométhane. und|sie|haben|abgelegt|auf|die|Oberfläche|einen|Tropfen|von|Dichlormethan |||deposited||||||| Und sie haben einen Tropfen Dichlormethan auf die Oberfläche gegeben. Du dichlo, pour les bricoleurs. Du|Dichlormethan|für|die|Heimwerker ||||DIYers Dichlo, für die Bastler.

Ce qu'il faut savoir c'est que, pour un liquide, la tension de surface augmente Das|was er|nötig|wissen|es ist|dass|für|eine|Flüssigkeit|die|Spannung|der|Oberfläche|zunimmt Was man wissen muss, ist, dass die Oberflächenspannung bei einer Flüssigkeit zunimmt. quand la température diminue. wenn|die|Temperatur|sinkt wenn die Temperatur sinkt.

Et elle dépend aussi de la présence éventuelle de composés tensioactifs. Und|sie|hängt|auch|von|der|Anwesenheit|eventuellen|von|Verbindungen|Tenside ||||||||||surfactants Und sie hängt auch von der möglichen Anwesenheit von Tensiden ab.

C'est l'équivalent, en jargon de laboratoire, de notre liquide vaisselle "Secret de printemps". Es ist|das Äquivalent|in|Jargon|von|Labor|von|unser|Flüssigkeit|Geschirr|Geheimnis|des|Frühlings Das ist das Äquivalent, in Laborjargon, zu unserem Geschirrspülmittel "Frühling Geheimnis".

Dans cette expérience, on a un tensioactif. In|dieser|Versuch|man|hat|ein|Tensid ||||||surfactant In diesem Experiment haben wir ein Tensid.

Il est ajouté à l'eau et à la goutte de dichlo. Er|ist|hinzugefügt|zu|dem Wasser|und|zu|der|Tropfen|von|Dichlor Es wird dem Wasser und dem Tropfen Dichlo hinzugefügt.

Il porte le charmant petit nom de CTAB. Er|trägt|der|charmante|kleine|Name|von|CTAB Es trägt den charmanten kleinen Namen CTAB.

Bromure de cetyltrimethylammonium. Bromid|von|Cetyltrimethylammonium Cetyltrimethylammoniumbromid.

Celui-là, je vous mets au défi de le placer en soirée. ||ich|Ihnen|setze|zum|Wettbewerb|ihn|ihn|unterbringen|in|Abend ||||put||||||| Das, da fordere ich Sie heraus, es bei einer Abendveranstaltung unterzubringen.

Lorsqu'on dépose une goutte de dichlo sur de l'eau, Wenn man|einen Tropfen abgibt|eine|Tropfen|von|Dichlormethan|auf|von|Wasser Wenn man einen Tropfen Dichlor auf Wasser gibt,

elle commence par s'étaler sie|beginnt|mit|sich auszubreiten |||spread breitet er sich zunächst aus

en formant un film en expansion autour de sa partie centrale. beim|Bilden|einen|Film|in|Expansion|um|von|seiner|Teil|zentralen und bildet einen sich ausdehnenden Film um seinen zentralen Teil. Au lieu de s'amincir tranquillement sur les bords, An|Stelle|von|sich allmählich verjüngen|ruhig|an|die|Ränder |||thin|||| Anstatt sich ruhig an den Rändern zu verjüngen,

ce film forme un bourrelet. dieser|Film|bildet|einen|Wulst ||||bulge Dieser Film bildet einen Wulst.

Un bourrelet élégant. Ein|Wulst|eleganter Ein eleganter Wulst.

Ce bourrelet élégant va ensuite se fragmenter. Dieser|Wulst|eleganter|wird|dann|sich|fragmentieren Dieser elegante Wulst wird sich dann fragmentieren.

Ce qui va générer un anneau de gouttelettes. Das|was|wird|erzeugen|einen|Ring|von|Wassertropfen Was einen Ring aus Tropfen erzeugen wird.

Puis le film se rétracte. Dann|der|Film|sich|zurückzieht Dann zieht sich der Film zurück.

Et le cycle recommence. Und|der|Zyklus|beginnt wieder Und der Zyklus beginnt von neuem.

Le tout va finir par dessiner une petite fleur. Das|Ganze|wird|enden|durch|zeichnen|eine|kleine|Blume Das Ganze wird schließlich eine kleine Blume zeichnen.

L'élément clé de cette expérience c'est l'é-va-po-ra-tion. Das Element|Schlüssel|von|dieser|Erfahrung|ist||||| Das Schlüsselelement dieses Experiments ist die E-va-po-ra-tion.

Le dichlo, qui est en train de s'étaler, va s'évaporer. Der|Dichlormethan|der|ist|am|dabei|zu|verbreiten|wird|sich verflüchtigen Das Dichlo, das sich gerade ausbreitet, wird verdampfen.

Ce qui va faire diminuer la température de façon plus importante au niveau des bords du film. Das|was|wird|machen|senken|die|Temperatur|um|Weise|mehr|wichtig|auf|Niveau|der|Ränder|des|Films Das wird die Temperatur an den Rändern des Films deutlich senken.

Et du coup, à cet endroit-là, la tension de surface va être plus importante. Und|du|Schlag|an|dieser|||die|Spannung|der|Oberfläche|wird|sein|mehr|wichtig ||result|||||||||||| Und dadurch wird an dieser Stelle die Oberflächenspannung höher sein. Et c'est ça qui va former le bourrelet. Und|es|das|der|wird|bilden|den|Wulst Und das ist es, was den Wulst bilden wird.

"Mais du coup, pourquoi ce phénomène de battement, Aber|von|Schlag|warum|dieses|Phänomen|des|Schlagen |||||||beating "Aber warum ist dieses Phänomen des Schwingens,

ne serait-ce pas lié au caractère volatil du dichlo nicht|||nicht|verbunden|an den|Charakter|flüchtig|des|Dichlor könnte es nicht mit der flüchtigen Natur des Dichlo

à la présence du tensioactif ?" an|die|Anwesenheit|des|Tensid und der Anwesenheit des Tensids zusammenhängen?"

Excellente question ! Merci Véronique P. Y en a au moins une qui suit ! Ausgezeichnete|Frage|Danke|Véronique|P|Es|mindestens|gibt|mindestens|weniger|eine|die|folgt Ausgezeichnete Frage! Danke, Véronique P. Es gibt zumindest eine, die aufpasst! Les gouttelettes de dichlo éjectées au moment de la fragmentation du bourrelet Die|Tröpfchen|von|Dichlor|ausgestoßen|im|Moment|der||Fragmentierung|des|Wulst Die beim Zerfall des Randes ausgestoßenen Dichlottropfen

vont abaisser la tension de surface de l'eau, ce qui va permettre au film de se rétracter. werden|senken|die|Spannung|von|Oberfläche|von|Wasser|dies|was|wird|erlauben|dem|Film|zu|sich|zurückziehen |lower||||||||||||||| werden die Oberflächenspannung des Wassers senken, was es dem Film ermöglicht, sich zusammenzuziehen.

L'évaporation et le tensioactif vont ensuite évacuer le dichlo Die Verdampfung|und|der|Tensid|werden|dann|evakuieren|den|Dichlormethan Die Verdampfung und der Tensid werden dann das Dichlo abführen qui s'est dispersé à la surface de l'eau. der|sich|zerstreut|auf|die|Oberfläche|des|Wassers das sich an der Wasseroberfläche verteilt hat.

Ce qui fait qu'on va retrouver l'état initial et le cycle peut recommencer. Das|was|bewirkt|dass wir|werden|zurückfinden|den Zustand|anfänglich|und|der|Zyklus|kann|wieder beginnen Was dazu führt, dass wir den ursprünglichen Zustand wiederfinden und der Zyklus von neuem beginnen kann.

Bref ! Kurz Kurz gesagt!

La dynamique de l'expérience, les pulsations, la formation de gouttelettes... Die|Dynamik|der|Erfahrung|die|Pulsationen|die|Bildung|der|Tröpfchen Die Dynamik der Erfahrung, die Pulsationen, die Bildung von Tröpfchen...

Toute cette incroyable chorégraphie de fluides résulte de la bataille acharnée Alle|diese|unglaubliche|Choreographie|der|Flüssigkeiten|resultiert|aus|der|Kampf|erbitterte ||||||||||fierce All diese unglaubliche Choreografie der Flüssigkeiten resultiert aus dem erbitterten Kampf. entre les tensions de surface qui existent zwischen|die|Spannungen|der|Oberfläche|die|existieren zwischen den Oberflächenspannungen, die existieren

entre l'air et l'eau, entre le dichlo et l'air, zwischen|die Luft|und|das Wasser|zwischen|der|Dichlor|und|die Luft zwischen Luft und Wasser, zwischen Dichlor und Luft,

et, entre l'eau et le dichlo. und|zwischen|das Wasser|und|der|Dichlormethan und zwischen Wasser und Dichlor.

Ces chercheurs, un peu poètes, ont d'ailleurs réussi à créer d'autres gouttes dynamiques Diese|Forscher|ein|wenig|Dichter|haben|übrigens|geschafft|zu|schaffen|andere|Tropfen|dynamisch Diese Forscher, ein wenig Poeten, haben es außerdem geschafft, andere dynamische Tropfen zu erzeugen. en jouant sur les concentrations de tensioactifs. beim|Spielen|mit|den|Konzentrationen|der|Tenside indem man mit den Konzentrationen von Tensiden spielt.

La compréhension de ces phénomènes pourrait déboucher sur des applications thérapeutiques Die|Verständnis|von|diese|Phänomene|könnte|führen|zu|einigen|Anwendungen|therapeutischen ||||||lead|||| Das Verständnis dieser Phänomene könnte zu therapeutischen Anwendungen führen

pour délivrer, par exemple, de manière plus efficace des médicaments au niveau des tissus malades. um|abzugeben|durch|Beispiel|von|Weise|mehr|effizient|der|Medikamente|auf|Ebene|der|Gewebe|kranken |deliver||||||||||||| um beispielsweise Medikamente effektiver an erkranktes Gewebe abzugeben. Ces recherches pourraient aussi être utilisées dans le domaine de la microfluidique Diese|Forschungen|könnten|auch|sein|verwendet|im||Bereich|der||Mikrofluidik This research could also be used in the field of microfluidics Diese Forschungen könnten auch im Bereich der Mikrofluidik eingesetzt werden.

où l'on cherche à contrôler la forme, les mouvements et l'énergie de différents fluides wo|man|sucht|zu|kontrollieren|die|Form|die|Bewegungen|und|die Energie|von|verschiedenen|Flüssigkeiten where one seeks to control the form, the movements and the energy of various fluids wo man versucht, die Form, die Bewegungen und die Energie verschiedener Flüssigkeiten zu kontrollieren

à de très petites échelles. bei|von|sehr|kleinen|Maßstäben on very small scales. in sehr kleinen Maßstäben.

Allez ! Avant de partir, je vous sers une dernière petite goutte ! Los|Vor|zu|gehen|ich|euch|serviere|eine|letzte|kleine|Tropfen Go on ! Before leaving, I serve you one last drop! Los! Bevor wir gehen, serviere ich euch einen letzten kleinen Tropfen!

Oui ! Ben oui ! Désolée Ja|||Entschuldigung Yes ! Yes ! Sorry Ja! Na klar! Entschuldigung

Faut toujours trouver une blague pourrie pour la fin... Man muss|immer|finden|eine|Witz|schlechte|für|das|Ende |||||rotten||| Always have to find a rotten joke for the end... Man muss immer einen schlechten Witz für das Ende finden...

Goutte que goutte ! Tropfen|dass|Tropfen Drop than drop! Tropfen für Tropfen!

Et surtout... Und|vor allem Und vor allem...

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