Gouttes rebondissantes : une association onde-particule à échelle macroscopique

2007 
Des gouttes d'un fluide deposees sur la surface libre d'un bain du meme fluide coalescent normalement avec celui-ci en quelques dixiemes de seconde. En faisant osciller verticalement le bain, on peut inhiber entierement cette coalescence. En effet si l'acceleration oscillante est d'amplitude suffisante, la goutte sautille sur la surface. Les gouttes peuvent survivre dans cet etat pour un temps illimite. Lors de chacun de ses chocs, la goutte deforme la surface. Si la viscosite est faible, il en resulte l'emission d'ondes capillaires. Les gouttes interagissent par celles-ci et s'organisent spontanement en etats lies ou en reseaux reguliers. Toutefois, a proximite du seuil de l'instabilite de Faraday, le choc des gouttes suffit a generer localement une onde de Faraday amortie. On constate que l'interaction d'une seule goutte avec l'onde qu'elle genere conduit a une bifurcation ou la goutte acquiere spontanement une vitesse horizontale bien definie. On obtient ainsi ce que nous appelons des "marcheurs". Cette transition est decrite en detail experimentalement et theoriquement. Enfin nous nous sommes interesses aux interactions de plusieurs de ces marcheurs via leurs ondes. On peut voir que l'interaction attractive de deux marcheurs les conduits a orbiter l'une autour de l'autre. Ces orbites ont des diametres discrets et resultent de l'interaction que creent entre les gouttes les interferences des ondes qui leur sont associees. On discutera les similarites qui existent entre ces nouveaux objets et les structures localisees (quasi-solitons) observees dans divers systemes dissipatifs a deux dimensions.
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