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CNRS-Géomanips

Un matériel très simple : celui que l’on trouve dans une cuisine et chez l’épicier
© Géomanips




Voici l'ensemble des objets nécessaires...


Là où le chercheur employait plusieurs silicones différents pour une expérience qui se déroulait sur plusieurs jours, Géomanips propose des matériaux extrêmement simples pour des manipulations rapides.
Pour mettre au point cette expérience, il a fallu trouver, pour figurer le manteau, un matériau visqueux et suffisamment transparent pour pouvoir suivre le déplacement de la « plaque » à l’intérieur. Un matériau opaque, qui « flotte » dessus avant de s’enfoncer, devait représenter les plaques lithosphériques. Les densités et viscosités des matériaux de substitution proposés n’ont pas été déterminées.


 

- Matériel nécessaire -


- Une boîte transparente de 30 à 40 cm de longueur et suffisamment profonde (environ 20 cm). Un bac en plastique, vivarium en vente dans les grands magasins, a été utilisé. Pour un usage répété, en raison du risque de rayures, il vaut mieux se procurer un récipient en verre.
- Du tapioca (manioc) que l’on trouve facilement au rayon féculents des épiceries. Attention, nous avons eu des déboires avec le tapioca précuit !
- Prévoir cuillères ou verre doseur et une casserole, bien sûr.
- De la pâte adhésive jaune, vendue en papeterie, servant à fixer des papiers au mur. Dense et souple, elle a donné d’excellents résultats là où de la pâte à modeler ordinaire échouait. Prévoir un rouleau à pâtisserie pour former des « plaques » à partir des pastilles adhésives vendues.
- Une règle graduée peut permettre des repérages de déplacements.

Le matériel consommable ne vous coûtera que quelques euros.


Le bac a été rempli avec de la préparation de tapioca cuit, refroidi


Le manteau : le tapioca
La préparation se limite à faire cuire le tapioca et attendre son refroidissement (étape la plus longue).
Plusieurs essais ont permis de trouver des « consistances » (parler de viscosité est un peu osé peut-être !) permettant de réaliser une expérience complète en 10 ou 20 minutes.
Cette consistance a été repérée grâce à notre « viscosimètre » : une bille en pâte à modeler ordinaire; la vitesse de son enfoncement dans le tapioca devait être lente comme le montre le film. À vous d’adapter son diamètre aux conditions de viscosité du tapioca qui correspondent à votre projet, au temps dont vous disposez.
Commencez par utiliser le dosage préconisé par le fabricant pour obtenir des desserts crémeux (pour le manteau supérieur) et, si vous le souhaitez, des flans plus fermes (pour le manteau inférieur) ! Selon les boîtes, des variations peuvent apparaître. Mais en cas de besoin, il est facile de cuire le tapioca dans une quantité d’eau plus importante et ainsi obtenir un « manteau » moins visqueux (ce qui accélérera l’expérience). Par ailleurs, la préparation épaissit au bout de plusieurs heures (un peu d’eau ajoutée dans la cuve et bien mélangée peut sauver l’expérience).
Saupoudrez enfin de grains crus de tapioca ! Mélangez. Ils serviront de repères…

Petit conseil : faire les vaisselles rapidement, le tapioca colle vite !

 


Quelques millimètres d’épaisseur et une extrémité doublée pour figurer les plaques lithosphériques.


Les plaques lithosphériques : la pâte
L’épaisseur des « plaques lithosphériques » doit être également adaptée après essai : 4 millimètres, environ, pour nos expériences. Une des extrémité a été épaissie, correspondant à l’augmentation d’épaisseur et de densité d’une plaque océanique dans la réalité.
Ceci permet un plongement spontané de la plaque.
La plaque (ou les plaques) est déposée bien à plat sur le tapioca refroidi, on peut s’aider d’une spatule, d’une fourchette. Il est important que la plaque soit sèche et propre ; si la plaque est couverte de tapioca elle coulera plus rapidement, il n’y aura pas de flexion de plaque et pas ou peu d’effet de convection.
Prendre la précaution d’éloigner le bord des plaques de la paroi du bac de quelques millimètres afin d’empêcher un frottement préjudiciable.

Quantités utilisées pour les expériences
Avec quelques variations, comme expliqué ci-dessus :
- Cuve de L : 28cm, l :18cm, H :17cm.
- 225 g de tapioca dans 3,5 l d’eau, cuisson 7 minutes (en remuant).
- 2 plaques de pastilles de pâte adhésive.

 

 

 



   


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