L'expérience de Franklin

L'expérience de Franklin

Eh non, Franklin n'est pas qu'une tortue...
Benjamin Franklin (1706-1790) a été un homme politique influent, père fondateur des Etats-Unis d'Amérique, et un grand scientifique.




En 1750, il a montré que l'éclair est fait d'électricité : lors d'un orage, il a joué au cerf-volant en le reliant à une clé... et a découvert le principe du paratonnerre.






En 1762, alors qu'il se promène sur les bord de l'étang de Clapham, il a l'idée d'une expérience pour le moins originale : il dépose un peu d'huile à la surface de l'eau calme.

La tache d'huile qui se forme est très très grande !
L'expérience peut être réalisée à la maison, dans un saladier rempli d'eau, avec un peu de poivre et de liquide-vaisselle.

On saupoudre délicatement et de façon régulière le poivre à la surface de l'eau. Pas trop épais, hein ! Et sans paquet...

Maintenant, magie : avec le bout du doigt (ou un cure-dent pour les gros doigts), on dépose une petite goutte de liquide vaisselle au milieu du saladier...

Le coin de Papa
Le liquide vaisselle contient des agents tensioactifs qui modifient les propriétés de surface de l'eau. Ces agents sont des molécules "bipolaires" : elles ont une tête polaire hydrophile (qui aime l'eau) et une queue aliphatique hydrophobe (qui déteste l'eau). Pour combler ces deux parties simultanément, les molécules s'organisent à la surface de l'eau un peu "comme les pingouins d'une rookerie" (selon l'expression de Pierre-Gilles de Genne) : les extrémités hydrophobes se dressent en l'air et les molécules sont côte-à-côte, occupant une surface importante à la surface du saladier, comme si la goutte s'était étalée au maximum.
En estimant le volume de la goutte et la surface de la tache, il est même possible d'estimer l'ordre de grandeur de la taille d'un molécule (1 nm)...