En Belgique, des scientifiques ont réussi à manipuler la surface de l’eau afin de créer des « paysages liquides ». Que cela signifie t-il et à quoi pourrait bien servir une telle innovation ?
Des paysages liquides à programmer
Le Groupe de Recherche et d’Applications en Physique Statistique (GRASP) de l’Université de Liège (Belgique) est à l’origine d’une innovation aussi curieuse que prometteuse. Ces chercheurs ont utilisé des épines millimétriques provenant de l’impression 3D, dans le but de manipuler la surface de l’eau et ainsi, générer des paysages liquides à programmer. De plus, les particules peuvent se déplacer au sein de ces mêmes paysages. Cette innovation a fait l’objet d’une publication dans la revue Nature Communication en mai 2025.
Bien appréhender ces travaux nécessite de comprendre deux concepts importants, à savoir la tension superficielle et le ménisque. Le premier désigne une couche protectrice de l’eau, propriété lui permettant de résister aux forces extérieures. Le second est relatif aux courbures presque invisibles apparaissant à la surface d’un liquide, lorsque l’orientation de la surface d’un objet n’est pas compatible avec celle de la surface de ce même liquide.
Dans le cadre de leur travaux, les chercheurs ont donc réfléchi à la possibilité de « sculpter » l’eau et créer des ménisques. L’objectif ? Générer des paysages liquides sur une surface. Les auteurs ont utilisé une imprimante PolyJet de marque Stratasys afin d’obtenir des structures lattices, fruit d’une combinaison de zones vides et de matériau. Ici, le matériau prend la forme d’épines millimétriques aux extrémités arrondies suffisamment rapprochées pour déformer la surface de l’eau sans altérer sa tension superficielle.
De nouvelles perspectives en micromanipulation
Les chercheurs ont ensuite placé ces structures lattices dans des boîtes de Petri avant d’y ajouter de l’eau, assez pour recouvrir les épines et générer un ménisque autour de ces dernières. Cette manipulation a permis de comprendre qu’en modifiant la hauteur et la distance entre les épines, la surface de l’eau n’est plus plate. Plusieurs parcelles de test ont ensuite été générées, donnant tout autant de paysages différents au gré des modifications. Quid des applications que pourrait permettre cette innovation ?
« Cette méthode offre une nouvelle façon de déplacer et de trier des objets flottants tels que des billes, des gouttes ou des particules de plastique. Lorsque la surface du liquide est inclinée, les objets les plus légers montent grâce à la poussée d’Archimède, et les plus denses descendent sous l’action de leur propre poids, comme s’ils glissaient sur une colline d’eau. », peut-on lire dans l’étude.
Concrètement, ces travaux ouvrent la voie vers de nouvelles perspectives en matière de micromanipulation, notamment le tri et le transport de particules. Les chercheurs estiment que leur innovation pourrait jouer un rôle significatif dans la lutte contre la pollution marine, par exemple au niveau des microplastiques.
