Le phalarope, l'oiseau goutte à goutte!

L'oiseau qui maitrisait les microfluides


Après avoir tourné comme une toupie (Une toupie est un jouet destiné à tourner sur lui-même le plus longtemps possible, en équilibre sur sa pointe. ...) pour faire remonter la nourriture à la surface (Il existe de nombreuses acceptions au mot surface, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, souvent...) de l'eau (L’eau (que l'on peut aussi appeler oxyde de dihydrogène, hydroxyde d'hydrogène ou acide hydroxyque) est un...), le phalarope, oiseau du Nord-Ouest américain, y plonge son bec et prélève... une seule et unique goutte d'eau. Là, comme par magie, la goutte est propulsée à la verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.) et remonte le long du bec vers son gosier. Les petits crustacés prisonniers de la gouttelette sont avalés, et le bec replonge. Ainsi de suite, à la vitesse (La vitesse est une grandeur physique qui permet d'évaluer l'évolution d'une quantité en fonction du temps.) de deux gouttes par seconde (Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose...).

Étonnés par ce mode d'alimentation au goutte-à-goutte, Manu Prakash et John Bush, du Massachusetts Institute of Technology, à Cambridge, associés à David Quéré, du Laboratoire de physique (La physique (du grec φυσικη) est étymologiquement la science de la nature. Son champ...) et mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies,...) des milieux hétérogènes (PPMH), à Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville...), sont parvenus à expliquer comment le liquide (La phase liquide est un état de la matière.) défiait avec autant d'aisance la pesanteur (Depuis les expériences de Galilée, on observe que dans un lieu donné tous les corps libres chutent en subissant la même...).

Phalarope à bec étroit - Phalaropus lobatus
par nicolashm

C'est en fabriquant un bec artificiel similaire à celui du phalarope, une petite pince (Un pince est un dispositif mécanique ou un outil, ayant pour fonction de pincer quelque chose d'autre, c'est-à-dire...) filiforme de 2 cm de long, que les chercheurs ont décomposé le mouvement. Première observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide...): la forme asymétrique du bec provoque l'aspiration spontanée du liquide de sa pointe vers sa base, plus fermée. C'est ce qu'on appelle l'aspiration capillaire. Mais si une goutte d'huile, très glissante, se déplace sans obstacle, une goutte d'eau a plus de mal à bouger. "Les surfaces solides sont généralement hétérogènes, avec des défauts. L'eau, comme sur une vitre, va s'y accrocher et résister à la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou...) capillaire", décrit David Quéré. Et, une chance pour l'oiseau, à la pesanteur aussi.



Ainsi, même à la verticale, la goutte d'eau ne retombe pas. En revanche, pour avancer vers le gosier, elle a besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un...) d'un petit coup de pouce. Le secret ? D'infimes mouvements d'ouverture et de fermeture (Le terme fermeture renvoie à :) du bec. "Quand on écrase suffisamment fort les deux lames de la pince, la goutte se décroche des défauts, et quand on relâche, son centre de gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) se déplace vers l'endroit le plus fin", explique David Quéré. Lorsque le mouvement et les angles d'ouverture et de fermeture sont optimisés, la goutte parcourt le bec artificiel en seulement 2 ou 3 cycles et moins de 0,5 seconde. "C'est exactement ce que fait le phalarope ! Il semblerait donc que le petit mouvement vibratile de son bec soit optimisé et qu'il ait une précision de l'ordre du degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :)", s'émerveille David Quéré.

Satisfaits d'avoir percé le secret du phalarope, les chercheurs espèrent maintenant utiliser ce mode de propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un...) pour guider des liquides dans des systèmes microfluidiques.

Source: CNRS

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