Les vrilles de concombre et de vignes

Voici un nouvel exemple d’élégance du mouvement d’une plante :

En 1864, Charles Darwin* publia un ouvrage où il décrivit les mouvements des plantes grimpantes et les vrilles qu’elles forment qui leur permet de se fixer à leur extrémité. Reprise récemment par des chercheurs, intéressés par la formation des nœuds dont parle notre livre, ils compléteront la description du grand savant par une étude géométrique.

Nous reproduisons ci dessous l’illustration de Piotr Pieranski **qui en a donné une description théorique.

vrille se formant sur un pied de concombre. Une fois attachée les formes haute et basse en tire bouchon s’enroulent dans des sens opposés

 A gauche, une spire libre courbée naturellement pousse à partir d’une tige. Lorsqu’elle trouve à se fixer à son autre extrémité, elle prend une délicate forme de deux tire bouchons de sens de bobinage opposés . La région centrale entre ces deux bobinages lui fait donner le nom (en anglais). de perversion.

Vous pouvez reproduire cette observation en prenant une longueur du ruban « bolduc » qu’utilisent les fleuristes et auxquelles ils donnent une courbure en faisant glisser continument une lame de ciseau tout au long d’un coté du ruban. Le ruban se tortille continument en faisant usage de sa courbure naturelle (image supérieure) . Tirez le en le maintenant tout droit et sans imposer de torsion (image centrale) . Enfin rapprochez progressivement vos mains qui continuent à tenir le ruban sans tourner : vous verrez comment le ruban retrouve localement sa courbure naturelle sur l’ensemble de deux zones torsadées de sens opposées et en nombre égal séparées par un région centrale dite de perversion (figure inférieure). Ceci permet que l’on retrouve le ruban sans torsion quand on étire de nouveau tout droit ce bobinage

*C.Darwin The movements and habits of a climbing plant
** Piotr Pieranski1, Justyna Baranska1 and Arne Skjeltorp2 tendril perversion European jl of physics 25 613 (2004)

Conférence expérimentale (et présentation du livre)

la video de la conférence du lundi 14 mai 2018 est désormais visible

Les forces capillaires sont responsables de la forme sphérique d’une goutte de pluie ou permettent à des insectes de se déplacer à la surface d’un étang. Mais que se passe-t-il si ces forces ne sont pas uniformes sur une surface liquide ? Nous proposons d’explorer différents effets spectaculaires induits par des gradients de tension de surface, tels que des larmes de vin, une instabilité convective ou un étalement explosif de gouttes. En amphithéâtre Langevin (ESPCI Paris)

José Bico, Étienne Reyssat et Benoît Roman (PMMH-ESPCI)

Etalements fleuris : mode d’emploi

Lorsqu’on dépose une goutte d’un mélange eau/alcool sur de l’huile, un ballet étonnant de gouttes se produit… que l’on peut même capturer directement sur du papier.

Voici comment réaliser l’expérience dans sa cuisine à partir de matériel disponible en pharmacie et en grande surface.

L’explication de ce phénomène ? regardez ce magnifique film du projet lutetium:

France Culture: l’Idée Culture

Émission réalisée par Mélanie Chalandon le 23/06/2018

Le physicien Etienne Guyon nous parle du chapitre des « Misérables » où Victor Hugo décrit ce « jardin merveilleux et livré à lui même » de la maison achetée par Jean Valjean. Pour lui, Victor Hugo avait compris « l’enchaînement de toutes les échelles les unes aux autres et leur dépendance mutuelle ».

Ré-écouter

La reptation du serpent

Un correspondant, après nous avoir entendu à la tête au Carré, nous a donné comme exemple qui aurait pu avoir sa place dans notre ouvrage le mode de déplacement ( on parler de reptation ) . C’est une bonne idée !

La déformation et le déplacement du corps du serpent et la friction de son corps sur le sol lui permettent de se mouvoir, et donnent lieu à d’élégants mouvements. Si on regarde d’un peu près, on remarque qu’il existe différents types de mouvements du corps du serpent :

  • par ondulation de son corps de son corps qui reste en permanence contre le sol (a ) ,
  • par son déplacement en ligne droite en utilisant une partie de son corps en contact avec le sol qui tire l’arrière du corps vers l’avant (b) ,
  • en déformant régulièrement les parties de son corps qu’il déplace au fur et à mesure (c ) ,
  • ou, enfin en se déplaçant en biais en prenant une forme de S (d).

Ces divers modes de déplacement méritent bien une observation attentive (et prudente !)

Vous pourrez en savoir plus en consultant un riche livre récent « Matière et Matériaux » (Belin Avoir un bon contact page 79-80 ; la figure est tirée de cet ouvrage).

diaporama Science et Avenir (5 juin 2018)

Un article en ligne sur le site de Science et Avenir, ainsi qu’un diaporama reprennent quelques thèmes du livre.

 

Du merveilleux dans le quotidien. C’est le message des auteurs d’un ouvrage épatant qui présente la face élégante et étonnante des objets du quotidien avec l’explication des phénomènes physiques.

Ces gens-là s’émerveillent des mille et un objets du quotidien – un nid d’oiseau, une bulle de savon, le bord ondulé d’une feuille de salade, une boulette de papier froissé, l’intérieur d’un coquillage… Les quatre auteurs du livre Du merveilleux caché dans le quotidien, la physique de l’élégance ont décidé de porter un regard neuf sur la banalité de tous les jours pour y déceler une étrange beauté. Ils sont physiciens de l’ESPCI, l’Ecole Supérieure de Physique Chimie Industrielles de la ville de Paris, le célèbre établissement où, deux des prix Nobels français les plus chaleureux ont exercé : Pierre-Gilles de Gennes, qui fût lauréat en 1991, et Georges Charpak en 1992.

Etudier le comportement des pommes de pin.
Autour d’Etienne Guyon (ancien directeur du Palais de la Découverte, de l’Ecole Normale Supérieure et de l’association « les petits débrouillards»), il y a José Bico passionné de gouttes et de plis, Etienne Reyssat qui a longuement observé le comportement des pommes de pin et Benoît Roman, fasciné de bulles de savon et des froissements. Tous se passionnent pour cette physique de la méso-échelle, qui échappe à l’immensité de l’Univers et à l’infiniment petit des particules. Une physique à taille humaine en somme qui étudie tas de sable, sac de billes et crème fouettée.

Avec eux, il y a Naïs Coq, elle aussi diplômée de l’ESPCI, qui après en doctorat en physique des liquides est revenue à ses amours premières, en intégrant l’école européenne supérieure de l’image d’Angoulême. Férue de dessin et de physique, elle présente avec un trait alerte et drôle, des petites expériences, montées avec trois fois rien sur un coin de table de cuisine, pour comprendre les secrets d’un pli, la structure de la nacre et tout ce que l’on peut faire avec une bulle de savon. Sciences et Avenir vous présente six exemples de ces objets merveilleux à portée de main. Mais pour aller plus loin, il y a le blog des auteurs.
Le site de Naïs Coq.