Ces structures, en papier et en caoutchouc ici, peuvent être réalisés en une variété de matériaux et peuvent être implémentés dans des bâtiments. Ainsi, le Hygroscope de Achim Menges a été une inspiration pour la première expérience, l'origami capillaire.
A. ORIGAMI CAPILLAIRE
On découpe, dans du papier ordinaire, une forme quelconque. On replie ensuite le papier sur lui-même. On peut réaliser un ou plusieurs plis. Le papier est ensuite déposé sur de l'eau. On observe immédiatement que la structure se déplie, comme par magie.
Il ne s'agit ici bien évidemment pas de magie, mais d'un phénomène capillaire. En effet, le papier déposé sur l'eau absorbe l'eau, qui va monter et se propager, et ce même contre la gravité. C'est ce qu'on appelle la capillarité. Ce phénomène est observé par exemple lorsqu'on trempe un morceau de sucre dans du café. On observe que le sucre s'imbibe de liquide.
La feuille qui absorbe l'eau autour du pli s'alourdit et fait tomber la partie de papier qui était repliée sur la feuille.
B. LE BALLON SOUS PRESSION
Il est possible de redresser et de gonfler un ballon mou sans se fatiguer. L'astuce est de jouer avec la pression. Pour commencer, on va fixer l'ouverture d'un ballon de baudruche sur l'ouverture d'une bouteille en plastique vide. Plus la bouteille est grande, plus l'effet souhaité sera impressionnant. On fait chauffer un bac d'eau. Lorsque l'eau commence à entrer en ébullition, on la retire de la source de chaleur, et on trempe un bout de la bouteille en plastique dans l'eau.
On observe que le ballon se redresse immédiatement et commence à se gonfler. Comment expliquer ceci?
L'air contenue dans la bouteille est à température ambiante au début de l'expérience. La pression dans la bouteille est égale à la pression atmosphérique. Lorsqu'on met la bouteille dans l'eau chaude, l'air à l'intérieur de la bouteille va se réchauffer. Or, l'air chaud a tendance à se dilater, et occupe donc un volume plus important. Elle va donc gonfler le ballon pour avoir plus de volume à disposition. On remarque que lorsqu'on retire la bouteille de l'eau chaude, le ballon va graduellement se dégonfler: l'air dans la bouteille se refroidit peu à peu et se contracte.
Remarque: on peut aussi mettre la bouteille dans le frigo avant de faire l'expérience. La différence de température entre l'air et l'eau sera donc plus grande, ce qui entraîne un effet plus prononcé.
Elisabeth NILLES
