Au cours de votre vie, vous avez probablement écrit ou dessiné sur de nombreux supports et utilisé divers techniques. Cependant, jusqu’à preuve du contraire, vous n’aviez jamais pu écrire le moindre mot directement dans l’eau. Une équipe allemande vient de réussir cette prouesse. Voici comment ça fonctionne.
L’évolution de l’écriture
Les premiers dessins humains remontent à environ 30 000 ans. Cependant, l’écriture en tant que forme de communication structurée serait apparue bien plus tard au Moyen-Orient, il y a entre 3 400 et 2 600 avant notre ère. Les techniques traditionnelles comprenaient la sculpture, la gravure, l’impression et l’écriture à l’encre. Ces méthodes ont coexisté pendant des millénaires en tant que moyens de stockage et de transmission de l’information.
Puis, au fil du temps, de nouvelles techniques sont apparues. La lithographie électronique, la pince optique, l’impression directe et la manipulation microscopique forcée en sont des exemples. Ces technologies modernes permettent une précision et une échelle variée allant de la taille des glyphes de plusieurs centaines de mètres à celle des atomes.
De nos jours, en plus des techniques traditionnelles, nous disposons aussi de nombreuses méthodes d’affichage multimédia pour communiquer et transmettre de l’information, élargissant ainsi considérablement les possibilités de création visuelle et d’expression.
Cependant, jusqu’à présent, nous étions incapables d’écrire ou de dessiner dans l’eau et d’autres substrats fluides. Certes, il existe bien des ardoises commerciales pour les plongeurs, mais toutes reposent toujours sur un substrat. Dans le cadre de nouveaux travaux, des chercheurs de l’Université Johannes Gutenberg de Mayence, en Allemagne, ont trouvé un moyen d’écrire littéralement dans un fluide.
Comment écrire dans l’eau
Une telle méthode devait être suffisamment robuste pour contrer la dispersion rapide des lignes tracées et utiliser un très petit « stylo » de manière à limiter la formation de turbulences lors de son déplacement. En effet, plus un objet se déplaçant dans un fluide est petit, moins il crée de vortex ou de tourbillons.
Cependant, pour écrire des lignes entièrement reconfigurables dans un liquide à l’échelle microscopique, les chercheurs ont dû imaginer une approche fondamentalement différente du dépôt d’encre classique ou de la sculpture de lignes. Leur solution : mettre l’encre directement dans l’eau et utiliser comme stylo une microbille de 20 et 50 microns de diamètre faite d’un matériau échangeur d’ions.
Concrètement, cette petite perle « écrit » en modifiant la valeur locale du pH de l’eau, attirant les particules d’encre vers ces zones. Il devient alors possible de tracer des motifs dans l’eau en inclinant le contenant pour que la perle se déplace dans la direction voulue. Les particules d’encre s’accumulent ainsi le long de cette trajectoire, révélant les motifs souhaités.
Lors de leurs premières tentatives, les chercheurs ont déplacé le contenant directement à la main. Ils ont ensuite construit une bascule programmable pas plus grande qu’une pièce d’un euro. De cette manière, l’équipe a pu produire un petit motif simple ressemblant à une maison.
Les chercheurs soulignent que ces travaux servent avant tout de preuve de principe. Cependant, la méthode pourrait être améliorée à l’avenir. Il pourrait par exemple être possible de faire des pauses entre des lettres distinctes en activant et désactivant le processus d’échange d’ions selon les besoins, ou bien d’effacer et de corriger ce qui a déjà été « écrit ». Enfin, l’utilisation d’encres « adhésives » sensibles à la lumière UV pourrait aider à fixer les motifs plus longtemps.
Les détails de ces travaux ont été publiés dans la revue Small.
