L'effet lotus ou super-hydrophobie

Nous assistons régulièrement aux exposés scientifiques de l'Espace des Sciences Pierre Gilles de Gênes. L'un d'eux était sur le thème de l'effet lotus. L'animateur nous a parlé d'hydrophilie et d'hydrophobie. Les enfants ont fait des expériences : deux miroirs collent l'un à l'autre si on met de l'eau, ils sont hydrophiles.

Des billes de polystyrène adhèrent sur une main mouillée. Des boules plus grosses, toujours en polystyrène, se séparent lorsque l'on les pousse quandelles sont sèches, mais elles restent collées quand elles sont mouillées.

Les gouttes de pluie sont des sphères car c'est la plus petite surface possible pour ce volume. L'eau n'aime pas l'air. L'air, l'huile ou l'alcool sont hydrophobes. Il existe aussi des matières qui sont super-hydrophobes. C'est le cas du lotus, mais aussi de certains insectes comme le gerris, qui marche sur l'eau.

Si on pose des gouttes d'eau sur des lamelles de verre traitées avec un produit hydrophobe, les gouttes restent rondes.

Si l'on met de l'eau sur du sable, le sable est mouillé car il est hydrophile. Mais si l'on met de l'eau sur du sable contenant un produit hydrophobe, l'eau reste au-dessus ! Si, à l'inverse, on verse du sable traité dans l'eau, un peu de sable flotte, le reste fait comme une statue entourée de bulles d'air. Quand on retire l'eau, le sable est sec ! Ces produits hydrophobes peuvent servir pour des lunettes ou des pare-brises par exemple.

Le lotus est super-hydrophobe : les gouttes restent rondes à sa surface.

En réalité, lorsque l'on regarde le lotus au microscope, on comprend qu'il est plein de nanoparticules au lieu d'être lisse. L'eau évite de s'y enfoncer !

(William Thielicke)