Plus on frappe fort la surface du liquide, plus il est difficile de le pénétrer (je devrais probablement songer à réécrire cette phrase). A l'inverse, si on plonge délicatement son doigt dedans, le liquide réagit comme un liquide ordinaire. Essayez maintenant de le retirer rapidement : il est comme prisonnier. Si vous n'êtes pas trop maniaque de la propreté, vous pouvez balancer une poignée de liquide sur le mur : il rebondit comme une balle, puis s'étale au sol comme de l'eau. Essayez de le ramasser : il se rigidifie sous vos doigts, puis coule de nouveau.

Un fluide non-newtonien sur une enceinte, crédits.

La rhéologie de la Maïzena. Schéma issu de l'article "Jésus et la Maizena", sur Science étonnante

Transition entre le comportement liquide et solide dans une suspension colloïdale rhéoépaississante. Crédits.

Une balle de golf est projetée sur un ballon contenant un liquide non-newtonien rhéo-épaississant. Crédits : The Backyard Scientist





Comment cela est-il possible ? C'est que la mixture à peu près comestible que vous avez préparée n'est pas un. Les fluides newtoniens sont décrits avec des équations assez simples et se comportent de façon "classique" : ils répondent de façon proportionnelle aux forces qu'on leur imprime. L'eau par exemple, sauf conditions extrêmes, est un fluide newtonien : elle s'écoule de la même façon quelque soit la vitesse ou la force qu'on lui impose. Lesquant à eux, ne réagissent pas de la même façon, ce qui rend leur description assez complexe. Si l'on trace sur un graphique la courbe qui montre la résistance au touillage en fonction de la vitesse de touillage, on obtient quelque-chose comme la figure ci-dessous. On voit que ni le mélange "Maizena + Eau", ni la peinture ne sont des liquides newtoniens (pour en savoir plus sur les questions de viscosité et de rhéologie, lire l'article " Jésus et la Maïzena ").En réalité, il n'existe aucun fluide parfaitement newtonien : selon les conditions, tous les fluides peuvent avoir un comportement complexe. L'eau, qui est, comme on l'a dit, l'exemple le plus classique de fluide newtonien, peut devenir un fluide non-newtonien si les vitesses ou les forces en jeu deviennent trop importantes : quand vous faites un plat en plongeant de 10 mètres ou quand vous faites des ricochets sur l'eau par exemple. Mais la plupart du temps, parce que ça ne change pas grand chose et qu'on s'économise des calculs compliqués, on peut les considérer comme tels.Dans la plupart des liquides, newtoniens ou non, plus on exerce une contrainte importante, plus le liquide se déforme et "coule". C'est le cas du ketchup par exemple : plus on appuie fort, plus il se fluidifie, on dit qu'il estA l'inverse, la préparation de Maïzena est un exemple assez rare de fluide: plus la force exercée est importante, plus le liquide s'épaissit, au point de réagir comme un solide à des sollicitations brusques et fortes ! Ce comportement particulier est dû à la structure du liquide, qui constitue une. Les colloïdes sont des particules minuscules dispersées dans le liquide. Une force de répulsion les empêche de se regrouper et les maintient en suspension. L’énergie d'un impact permet aux colloïdes de franchir cette barrière énergétique et les particules s’agrègent en amas, ce qui provoque la brusque "solidification" du liquide. Cette transition est extrêmement rapide : elle ne dure que quelques millisecondes. Lorsque l’énergie du choc se dissipe, les particules se repoussent de nouveau et le mélange retrouve sa nature liquide.Cette propriété étonnante peut trouver des applications très intéressantes : on peut par exemple concevoir des protections (combinaisons, gilets, articulations) contenant un tel liquide. Les protections restent souples lors de mouvements normaux mais se rigidifient en cas de chocs ou d'impacts. Cette technologie est même utilisée dans des "armures" ou des gilets pare-balles ; les couches de kevlar y sont traitées avec un mélange de liquide rhéoépaississant, ce qui permet de diminuer grandement leur épaisseur et leur poids. Ci-dessous, on peut voir comment une balle de golf est stoppée par une ballon rempli d'un mélange eau+fécule de maïs ( cliquez ici pour voir la vidéo complète ) :En avril 2015, une équipe polonaise a fait la démonstration de son gilet pare-balle à base de fluide non-newtonien ; non seulement le gilet est plus flexible et plus confortable que son équivalent en kevlar, mais en plus, le liquide dissipe mieux l'énergie du choc et réduit le phénomène d'enfoncement, à l'origine de nombreuses blessures et de quelques décès. L'onde de choc étant mieux absorbée, le risque de ricochet de la balle est fortement diminué :Enfin, on peut aussi fabriquer des protections pour des équipements : téléphones portables, appareils-photo etc. Dans la vidéo ci-dessous, on peut voir un démonstrateur de Tech21 se couvrir le doigt de liquide puis le frapper avec un marteau.Je vais tâcher de trouver d'autres idées d’expériences et je compléterai avec d'autres vidéos dès que possible ! Tiens d'ailleurs, saviez vous que les fourmis peuvent être considérées comme un fluide non newtonien ? Je vais aussi contacter Maïzena aussi tiens.. Pour finir, une petite vidéo de l'expérience célèbre du haut-parleur, adaptée à la sauce