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La mousse sous l’œil des scientifiques
Les mousses sont omniprésentes dans notre quotidien sous des formes aussi diverses que la mousse du shampoing, les blancs en neige ou encore la garniture des fauteuils. À chaque fois, des bulles d’air dispersées dans une matrice d’eau, de polymères, voire de verre ou de métal… Comprendre la physico-chimie de ces mousses pour mieux en maîtriser la fabrication et développer des nouvelles applications est indispensable !
Faire plus ou moins de mousse
L’eau toute seule ne mousse pas. Il faut y rajouter des « tensioactifs », capables de stabiliser les bulles, comme le savon ou les protéines (dans le blanc d’œuf). Au contraire, pour éviter que la machine à laver ne déborde ou que votre estomac ne vous brûle, il faut combattre la formation de mousse grâce à des molécules spécifiques.
La mousse se dégrade
Les bulles n’ont pas toutes la même taille : le gaz, davantage sous pression dans les petites bulles, diffuse à travers les parois et elles disparaissent. Le remède : trouver un gaz qui diffuse moins vite que l’air, ou mieux, rigidifier les parois des bulles (en utilisant par exemple des nanoparticules comme « tensioactif », alors les mousses ne mûrissent plus du tout). Le film entre deux bulles se rompt parfois. Cette coalescence en entraîne d’autres en cascade provoquant un bruit caractéristique (à écouter dans son bain !). L’eau, à cause de la gravité, s’écoule vers le bas de la mousse qui s’assèche ! Pour ralentir ce phénomène, on a tout intérêt à augmenter la viscosité par des additifs (par exemple les épaississants de l’alimentaire).
Étudier le déplacement des mousses
Sous l’effet d’une contrainte la mousse peut garder des propriétés d’un solide élastique et puis au-delà d’un seuil se mettre à couler comme un liquide. C’est le principe de la mousse à raser.
Des applications industrielles aussi variées que les matériaux à mémoire de forme, les mousses métalliques pour l’automobile ou l’aéronautique, les produits alimentaires allégés… bénéficient déjà de cet apport de la recherche en amont.
Laboratoire de physique des solides, CNRS-Université Paris 11
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