
L’eau très froide coule deux fois mieux sous pression
Alexandre Mussa, Romain Berthelard, Frédéric Caupin et Bruno Issenmann (équipe Liquides et Interfaces), ont publié un article intitulé "Viscosity and Stokes-Einstein relation in deeply supercooled water under pressure" dans la revue The Journal of Chemical Physics. Cet article a été sélectionné comme choix de l’éditeur.
Contrairement aux autres liquides, l’eau sous pression s’écoule avec moins de friction : sa viscosité diminue. Cette anomalie, découverte par Röntgen il y a 140 ans, s’amplifie à basse température. Pour savoir jusqu’à quel point, des chercheurs de l’Institut Lumière Matière ont entrepris des mesures de viscosité sous pression dans l’eau surfondue, c’est-à-dire encore liquide à des températures auxquelles la glace est plus stable. En 2017, dans une première expérience, ils avaient pu faire couler de l’eau dans un tuyau de 9 millièmes de millimètre, atteignant 3000 fois la pression atmosphérique et 19 °C au-dessous de la température de fusion de la glace. Pour aller plus loin, ils ont construit une seconde expérience où l’eau ne s’écoule plus. C’est l’agitation spontanée de billes en suspension qui donne accès à la viscosité de l’eau. Ces billes sont si petites (moins d’un millième de millimètre) qu’on ne les voit pas au microscope, mais leur mouvement est perceptible dans les fluctuations de la lumière qui traverse la suspension. Cette expérience confirme la précédente, et étend les mesures de viscosité dans l’eau 30 °C au-dessous de la température de fusion de la glace. Une pression de l’ordre de 1000 fois la pression atmosphérique réduit alors la friction de moitié.
