L'effet Leidenfrost

N'avez vous jamais pensé à plonger votre main dans de l'azote liquide ? Ou bien encore de marcher sur des braises ? Nous savons maintenant que cela est possible grâce à l'effet Leidenfrost.

On appelle souvent la caléfaction le « phénomène de Leidenfrost », du nom du médecin allemand Johann G. Leidenfrost qui y consacra une partie de ses travaux dans le courant du XVIIIème siècle.[3]

Lorsqu’'une goutte est posée sur une plaque dont la température est très élevée par rapport à la température d'’ébullition du liquide, on observe un phénomène assez inattendu : au lieu de bouillir violemment et de se vaporiser, la goutte reste étonnamment calme, prend une forme très arrondie et devient ultra-mobile.

Ces différentes observations sont la conséquence de la formation d’un film de vapeur entre la goutte et le solide. Ce film a pour conséquence première d’isoler thermiquement la goutte de son support, ce qui explique pourquoi elle ne disparaît pas en une fraction de seconde, elle peut rester ainsi pendant un temps de l’ordre de la minute. Cet effet est appelé caléfaction ou encore effet Leidenfrost.

Une des raisons pour laquelle les ingénieurs s’intéressent à ce phénomène, est qu'il isole thermiquement le liquide du solide. Cela ce produit notamment dans les moteurs ou dans les centrales nucléaires. Le liquide qui sert initialement à refroidir le moteur est isolé de celui ci et ralentit le refroidissement des machines ce qui peut causer des dommages considérables.[4][5]

Après plus de 200 ans, des chercheurs continuent à s’intéresser à ce phénomène. Par exemple en 2006 un groupe de chercheurs Hollandais a montré que si l’on posait des gouttes sur une surface horizontale, chaude et striée comme s’il s’agissait du toit d’une usine, elles se mettaient à avancer toutes seules, propulsées par leur propre vapeur.[6]