Flux de Marangoni

Les surfaces liquides sont tendues par les forces intermoléculaires, qui sont déséquilibrées sur le bord, produisant la tension superficielle. Lorsque des liquides avec différente tension superficielle rentrent en contact, ces forces causent un écoulement connu sous le nom d’effet Marangoni,¹ qui est également à l’origine des beaux motifs dans l’ancien art japonais du Suminagashi (”encre flottante”). Dans cette image, une couche d’acide oléique (agent tensioactif avec une tension superficielle de 32,5 mN/m) s’étend spontanément sur environ 2,5 mm au-dessus d’une couche de glycerol (dont la tension superficielle est de 63,4 mN/m). Des efforts capillaires et de Marangoni causent des fortes variations de l’épaisseur du liquide, produisant un écoulement arborescent. Les lignes de contour sont des franges d’interférence.

Cliquer l’image pour agrandir²

1. C. Marangoni, “Über die Ausbreitung der Tropfen einer Flüssigkeit auf der Oberfläche einer anderen”, Ann. Phys. Leipzig, 143:337-354 (1871). [↩]
2. © B. J. Fischer, A. A. Darhuber, S. M. Troian, Department of Chemical Engineering, Princeton University [↩]