Tension de ligne dans un film de savon épais - Théo Lenavetier (Institut de Physique de Rennes)

Lorsqu’un film de savon est mis en mouvement par la gravité, les forces capillaires ou les mouvements d’air, il est fréquent d’observer des plaques d’épaisseurs très différentes en contact. Dans ce cas, ils ont tendance à minimiser le périmètre qui les sépare, les faisant adopter des formes circulaires (cf. Fig. Gauche). Ceci est dû à la présence d’une tension de ligne d’origine purement capillaire, dont nous fournissons une expression analytique en fonction uniquement du gradient d’épaisseur entre les patchs.

Cette tension de ligne n’a jamais été quantifiée au mieux de nos connaissances, et nous avons construit une expérience qui nous permet de le faire en créant une situation où un mince morceau de film est intégré dans un beaucoup plus épais. On accède à la tension de la ligne en mesurant le profil d’épaisseur entre les deux pièces à l’aide d’une caméra hyperspectrale, ce qui donne une force de l’ordre d’un dixième de nanonewton.

Pour valider cette nouvelle mesure, nous examinons également la relaxation des mouvements dans le plan dans le film qui sont générés par la présence de la tension de la ligne (cf. Fig. Droite). Ce dernier agit comme force motrice du mouvement alors que la force d’amortissement est due au frottement de l’air sur les interfaces. Nous trouvons un accord quantitatif entre la valeur mesurée de la force et la dynamique de relaxation, validant ainsi notre mesure.

Contact : Élise Lorenceau