1Le phénomène est bien connu en cuisine. Laissez tomber quelques gouttes d’eau sur une poêle très chaude, elles se mettent à danser en tous sens. Au contact du métal, une partie de la goutte se transforme en vapeur et crée un coussin sur lequel lévite la goutte. C’est l’effet Leidenfrost. On l’observe pour des gouttes d’eau lorsque la température de la plaque atteint de l’ordre de 160-200 °C. Et quand deux gouttes se rencontrent, elles fusionnent… si elles ont la même composition. Dans le cas contraire, elles peuvent parfois rebondir l’une sur l’autre. C’est ce qu’ont observé Felipe Pacheco-Vázquez, de l’université autonome de Puebla, au Mexique, et ses collègues.
2« Cette observation a été une surprise pour nous. Initialement, nous voulions étudier l’effet Leidenfrost pour des gouttes d’eau avec différentes concentrations d’éthanol, raconte Florian Moreau, du laboratoire PPrime, à Poitiers. Par hasard, nous avons mis en présence une goutte d’eau pure avec une goutte d’éthanol et nous avons constaté ce phénomène inattendu de rebond. » Les chercheurs ont chauffé une plaque d’aluminium concave à 250 °C. Ils y ont déposé une goutte d’eau qui s’est mise à léviter au centre de la plaque. Ils ont ensuite lâché une goutte d’éthanol, qui a glissé vers le centre de la plaque et a rebondi plusieurs fois sur la goutte d’eau avant de fusionner avec elle.
3L’équipe a montré que les rebonds sont le résultat d’un effet Leidenfrost à l’interface des deux gouttes. En effet, chaque goutte, chauffée par la plaque métallique, est quasiment à sa température de fusion, 100 °C pour l’eau et 79 °C pour l’éthanol. Or le seuil de température pour le régime Leidenfrost de l’éthanol se situe à peine au-dessus de la température de fusion. L’effet se déclenche donc même au contact de la goutte d’eau. Ainsi, trois effets Leidenfrost opèrent en même temps. Et quand la goutte d’éthanol devient trop petite pour former assez de vapeur, elle fusionne avec la goutte d’eau.
