Intéraction lumière/matière molle

De nombreux phénomènes capillaires (ou de capillarité) apparaissent et donc existent autour de nous dans la vie quotidienne : tels que les gouttes de la rosée du matin sur des feuilles, les insectes se déplaçant à la surface d’une mare ou encore les minuscules plantes aquatiques se mouvant à la surface des eaux stagnantes.
Des physiciens de l’Université de Rennes 1 ont récemment montré que la lumière peut provoquer et donc induire la rotation d’objets flottants à la surface de l’eau par un mécanisme à base de lumière, à savoir d’origine photonique et quantique par définition. En particulier, à cause de la forme asymétrique de l’objet tournant, le transfert du moment cinétique orbital de l’onde lumineuse induit un couple avec une vitesse de rotation inversement proportionnelle à la taille de l’objet.
Les premières expériences réalisées sur des pales de l’ordre du centimètre ont été poursuivies à l’échelle submillimétrique, montrant ainsi une très forte résistance des objets à se mettre en rotation. Contrairement aux idées reçues pour expliquer ce phénomène, ce ne serait pas la tension de surface mais la tension de ligne qui jouerait un rôle prépondérant. Même si la tension de ligne a été souvent considérée comme un paramètre théorique ‘apparent-effectif’ et malgré sa faible valeur (de l’ordre du femto-newton) ces dernières expériences et mesures couplant à la fois la photonique et la matière molle (couplage optofluidique) semble mettre en évidence son existence et sa contribution.

Pour plus d’informations :
Soft Matter, Rotation of a floating hydrophobic disk : influence of the line tension

Le livre, "Gouttes, bulles, perles et ondes" de Pierre-Gilles de Gennes, Françoise Brochard-Wyart, David Quéré