Des physiciens américains ont mené une étude ayant permis de décrire la dynamique des sphères élastiques sur l’eau. Il s’agit de recherches qui pourraient à terme donner la possibilité de concevoir des drones également capables de se déplacer sur l’eau !
Le phénomène de « marche sur l’eau »
Dans leur étude publiée dans la revue Scientific Reports, les chercheurs de l’Université d’État de l’Utah (États-Unis) ont décrit la physique régissant la façon dont les sphères élastiques interagissent avec l’eau. Ceci a été possible par le biais de caméras haute vitesse destinées à enregistrer des sphères élastomères rebondissant dans un réservoir rempli d’eau. Il faut savoir que ces mêmes sphères étaient tirées depuis une sorte de canon réglé à différents angles.
Selon les meneurs de l’étude, le phénomène de « marche sur l’eau » se produit lorsque des sphères élastiques acquièrent une vitesse significative après les premiers impacts. Comme le montre la vidéo en fin d’article, cette vitesse permet aux sphères de se déformer. Celles-ci deviennent en partie oblongues, un peu comme une pierre que l’on pourrait trouver sur le rivage. Cette déformation effective un certain temps permet alors à la sphère de rouler sur l’eau en adoptant une posture presque droite !
Crédits : capture YouTube/USUEngineering1
Comment cela est-il possible ?
Les chercheurs ont expliqué que les formes oblongues de la sphère plongent sous la surface de l’eau à chaque rotation. Quant aux côtés les plus courts, ceux-ci se retrouvent au-dessus de la surface à chaque saut. Cette dynamique donne l’incroyable impression que la sphère traverse la surface de l’eau ! Par ailleurs, les scientifiques ont identifié deux sortes de marche sur l’eau, la première étant celle décrite ci-avant. La seconde est caractérisée non pas par un saut à chaque rotation, mais deux.
Ces recherches ayant porté sur la dynamique des sphères élastiques sur l’eau représentent une avancée en termes de physique des impacts sur l’eau. Or, il s’agit d’une discipline intéressant notamment les études en opérations navales ainsi qu’en génie maritime. Les chercheurs estiment là avoir possiblement posé la base d’une future technologie relative à des drones pouvant être capables de marcher sur l’eau.
En 2018, des étudiants avaient mis au point un mini-robot hybride à la fois terrestre et aquatique, avec des mouvements inspirés de ceux des insectes. Or, cette petite machine était capable de marcher sur l’eau !
Voici la démonstration des chercheurs de l’Université de l’Utah :
Sources : EurekAlert ! – Science Daily
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