Qu’est-ce qui fait tenir un château de sable ?

Quand du sable sec est mélangé avec de l’eau, il acquiert une texture « visco-plastique », suffisamment rigide pour sculpter des châteaux de sable d’une remarquable stabilité. Les grains de sable mouillé restent collés les uns aux autres car l’eau forme de minuscules ponts entre les grains. Mais pourquoi la proportion d’eau dans le sable (de 1 à 10% environ) n’affecte-t-elle pas la rigidité mécanique de ces constructions ? La lumière synchrotron apporte une réponse en permettant de reconstituer la structure de l’eau sous forme de clusters entre les grains.

Microtomographie en rayons X d’un cluster liquide dans un empilement de petits grains de verre (diamètre 0,8 mm) avec 11% de liquide (le liquide seul apparaît sur l’image) (Image credit: M. Scheel, copyright 2008 MPI DS Göttingen (Germany).).

 Pour en savoir plus:

• ESRF News item: Morphological clues to the stability of wet granular piles
• Ref. M. Scheel et al., Nature Materials 7, 189-193 (2008).