Surfaces hydrophobes

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Lundi 19 Mai 2003

La protection des récoltes
par Vance Bergeron & David Quéré Ecole Normale Supérieure - Collège de France Lorsque les agriculteurs pulvérisent leurs plantations, les gouttes deproduit traitant rebondissent sur les feuilles, car la plupart des surfaces végétales sont naturellement hydrophobes. C'est ainsi que 80% du liquide de traitement pulvérisé est gaspillé, en tombant parterre, ce qui représente une pollution inutile pour les sols et une perte d'argent pour l'agriculteur.

Figure 1 La figure1 montre une goutte d'eau filmée au ralenti, les images sont superposées eton ne voit, tout au long de la chute de la goutte, qu'une multitude de petites sphères presque parfaites. Elle tombe ainsi sans se déformer. Lorsqu'elle rencontre une feuille, elle ne la mouille pasmais rebondit et tend à retrouver une forme sphérique jusqu'à ce qu'elle touche le sol. Si on regarde plus en détail, lorsque la goutte arrive sur une surface, elle possède une certaine vitesse, doncune certaine énergie. Elle commence par s'étaler, mais comme cette configuration ne lui convient pas, elle va reformer une sphère, et utiliser l'énergie de la chute pour quitter la surface : ellerebondit (voir figure 2 a et 3a).

Il est nécessaire de limiter ce phénomène pour concevoir des aérosols efficaces à destination de l'agriculture. Pour cela il faut vider les gouttes de leur énergie, enla dissipant dès qu'elle s'étalent sur la surface.

Pour arriver à ce résultat, on ajoute du sucre à l'eau (ou au liquide). On utilise un polysaccharide : de la gomme de guar, couramment utiliséecomme additif alimentaire, extraite d'une plante buissonnante que l'on trouve dans des régions désertiques de l'Inde et du Pakistan. Figure 2

Figure 3 a/ goutte d'eau pure b/ goutte d'eau avec dupolymère

Lorsque la goutte s'écrase, les molécules géantes du polysaccharide, 100 000 fois plus grandes que les molécules d'eau, s'étirent lorsque la goutte s'étale et absorbent, dans leur...
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