Les fontaines de chocolat sont hypnotisantes. Et tout ce qui est aussi beau et peut recouvrir des mets ordinaires recouverts de chocolat est une prétention à l'une des plus grandes réalisations de l'humanité. Mais il s'avère que les fontaines à chocolat sont également des outils précieux pour explorer la physique des liquides.
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Dans un nouvel article publié dans l' European Journal of Physics, des scientifiques de l'University College London ont examiné la raison pour laquelle des feuilles de chocolat fondu s'inclinent lorsqu'elles descendent d'une fontaine au lieu de s'éclabousser. Bien qu’un but apparemment frivole, les fontaines de chocolat sont d’excellents outils pour expliquer la physique complexe à la base du mouvement de certains fluides, écrit Mary Beth Griggs pour Popular Science .
À l'instar de la lave en fusion, du ketchup et de l'oobleck, le chocolat liquide est un fluide non newtonien qui s'écoule différemment des substances telles que l'eau et certains types d'huile moteur. Beaucoup de ces jeux peuvent être amusants (sauf peut-être pour la lave), mais comprendre comment ces fluides bougent peut être un défi pour les jeunes physiciens.
"Outre le fait qu'ils soient super cool et délicieux, d'un point de vue scientifique, les fontaines en chocolat constituent une très bonne introduction aux fluides non newtoniens", a co-écrit Adam Townsend, doctorant à l'University College London., raconte Rachel Feltman pour le Washington Post . Dans un appareil très pratique, une fontaine à chocolat force le chocolat fondu dans de nombreuses conditions différentes.
Les fontaines à chocolat fonctionnent en pompant du chocolat liquide jusqu'au sommet de la structure, où il s'égoutte sur un dôme puis se cascade d'une feuille jusqu'au dôme suivant. Dans un premier temps, la pression force le chocolat contre la gravité; dans un deuxième temps, le chocolat se dilue lorsqu'il coule sur un objet solide (le dôme). Lors de la dernière étape, au lieu de verser sur le bord du dôme, la tension superficielle provoque le glissement du chocolat sous le dôme, puis une goutte d'eau.
"Ce sont des calculs sérieux appliqués à un problème amusant", a déclaré Townsend dans un communiqué. "J'en ai parlé lors d'événements d'enrichissement en mathématiques à Londres ces dernières années. Si je peux convaincre une seule personne que les mathématiques sont plus que le théorème de Pythagore, j'aurais réussi. Bien sûr, les mêmes mathématiques ont une utilisation répandue dans de nombreuses autres industries importantes - mais aucune d’entre elles n’a autant de goût que le chocolat. "
Les réalisations scientifiques ont parfois un prix: entre l'étude et ses démonstrations, Townsend pense avoir acheté plus de 100 livres de chocolat. Mais heureusement, tout ce chocolat n'a pas été gaspillé, car les étudiants affamés étaient souvent heureux d'aider à se débarrasser des bonbons une fois sa conférence terminée.
"Nous voulons qu'ils sachent que les mathématiques sont dans des endroits inattendus, intéressants et qu'il vaut la peine de les étudier", a déclaré Townsend à Feltman. "Et c'est une bonne chose, d'avoir une fontaine de chocolat lors d'une conférence, parce qu'ils viennent après pour vouloir en manger, puis ils posent des questions."
