Quand un mur liquide se met à osciller

Lorsqu'un jet d'eau vertical frappe une surface plane- par exemple, le fond d'un évier- il se forme autour de l'impact une paroi liquide circulaire. Ce phénomène de ''ressaut hydraulique'', observé depuis longtemps, peut devenir oscillant: le mur liquide s’ouvre et se ferme plusieurs fois par seconde, et dans certaines conditions ces oscillations se poursuivent tant que le système n'est pas perturbé. Une équipe de chercheurs de l’Institut d'électronique de microélectronique et de nanotechnologie (IEMN, CNRS/Université de Lille/Université polytechnique Hauts-de-France) a pour la première fois rapporté ce phénomène, identifié les paramètres qui régissent son apparition spontanée, et proposé une explication de son mécanisme.

Pour étudier expérimentalement le ressaut hydraulique, les chercheurs ont utilisé un jet d'eau de moins de 1 mm de diamètre, projeté à travers une aiguille sur un disque de plexiglass. La formation et l'évolution du ressaut hydraulique autour du jet sont observées à l'aide d'une caméra placée en-dessous du disque. En faisant varier les paramètres de l'expérience, l'équipe a montré qu'une oscillation stable ne se forme que sur une plage de débit (entre 1,8 ml/s et 2,2 ml/s), mais qu'une fois installée, sa période est indépendante du débit. En revanche, la période d'oscillation augmente avec la taille des disques utilisés, dont le rayon variait de 1 à 6 cm.

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