Microparticules et vent acoustique (suite)
L'article Va où ta musique te conduit sur le déplacement d'objets à l'aide d'ondes sonores se terminait sur l'évocation de manipulations possibles dans le milieu liquide. C'est l'approche d'une équipe de chercheurs conduite par le CEA Leti avec leurs collègues de l’Université Grenoble Alpes qui a obtenu des résultats spectaculaires.
Le son crée des tourbillons, les tourbillons créent du son
Le son est en effet capable d'exercer des forces à distance ou de provoquer des écoulements dans un fluide. Parmi ces effets non linéaires, c'est-à-dire proportionnels au carré du champ de pression acoustique, on distingue la force de radiation acoustique et le phénomène dit de vent acoustique (= acoustic streaming). C'est ce second effet qui a été utilisé par les chercheurs français pour déplacer des microbilles et les agencer selon des motifs prédéfinis (Figure 1). Ce vent acoustique est la réciproque du phénomène de bruit aéroacoustique créé par les tourbillons dans le sillage turbulent d'un véhicule à grande vitesse.Ce nouveau type de manipulation dynamique en milieu liquide, relativement simple, de micro ou nanoparticules, permet de passer d'un mode de vibration à un autre et de créer ou défaire des motifs de façon quasi instantanée. Les chercheurs font aussi état d'un phénomène de rotation des microbilles de puits en puits, qui évoque le pendule de Newton. Les billes semblent alors danser dans la cavité comme le montre de façon spectaculaire cette vidéo qui mérite votre attention.
Il reste à comprendre l’origine de cette rotation collective spontanée au fond d’une cavité millimétrique : elle présente un grand intérêt pour les techniques microfluidiques où le brassage de microparticules reste une opération difficile.