Quand la mollesse du matelas fait léviter le dormeur...

Il a été prédit, il y a trente ans, qu'une force de portance émergente agirait sur un objet se déplaçant dans un fluide visqueux proche d'une interface si cette dernière ou l'objet sont mous et déformables.Cette force qui résulterait de l'interaction entre l'écoulement visqueux et la déformation de l'interface repousserait l'objet de l'interface et donc amoindrirait les possibilités d’interaction de contact entre eux. Cette interaction contre-intuitive n’est pas une curiosité académique, car la plupart des écoulements dans les organismes vivants mettent en jeu des liquides s’écoulant dans des membranes biologiques, par nature déformables.

Ces recherches ont été menées dans les laboratoires CNRS suivants :
 

• Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine (LOMA, CNRS/Université de Bordeaux)
• Laboratoire interdisciplinaire de physique (LIPhy, CNRS / Université Grenoble Alpes)

Des expériences réalisées au Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine ont permis de faire pour la première fois une mesure directe de la force de portance agissant sur une particule se déplaçant le long de l'interface déformable séparant deux liquides. En utilisant un appareil sensible appelé microscope à force atomique (AFM), la force de portance a été sondée en fonction de paramètres clés du système tels que la distance à l'interface, la taille des particules, la vitesse et la viscosité du liquide. Les résultats expérimentaux révèlent que la force de portance augmente à mesure que la particule s'approche de l'interface liquide-liquide et sature à de très petites distances. Les mesures expérimentales montrent un bon accord avec les prédictions théoriques et les simulations numériques. 

Ces travaux sont importants pour comprendre la dynamique des particules à proximité des interfaces fluides et pourraient avoir un impact sur des domaines tels que la micro-fluidique, le comportement des cellules biologiques dans des environnements confinés et les objets automoteurs à proximité des interfaces liquides. Les résultats de cette étude sont publiés dans les Physical Review Letters.