Expérience : fabriquer une pâte solide et liquide

Une pâte peut-elle être à la fois solide et liquide ? À partir d'un mélange d'eau et de fécule de maïs, le professeur de SVT Adrien James fait l'expérience devant nous.

De l'état liquide à l'état solide

Matériel requis : 1 récipient, 1 verre d’eau et 1 verre de fécule de maïs.

1. Mettre la fécule de maïs dans un récipient
2. Rajouter l’eau puis mélanger le tout jusqu’à obtenir une pâte homogène.

Quand on enfonce le doigt dans cette pâte homogène tout doucement, le mélange se comporte comme un liquide. L’eau s’écoule librement à travers les grains de fécule de maïs. À contrario, si on frappe sur le mélange, sous l’énergie du choc, les grains de fécule de maïs se regroupent. L’eau ne peut plus s’écouler, le mélange se comporte comme un solide.

Comment une matière peut-elle changer d'état ?

La particularité de ce mélange, que l’on appelle fluide non-newtonien, est son comportement. Il dépend de la force qu’on lui applique. À l’inverse, un fluide newtonien (du nom d'Isaac Newton, célèbre physicien anglais du XVII^e siècle) ne change pas d’état quel que soit la force qu'on exerce sur lui. L’eau, par exemple.

On distingue plusieurs types de comportement non-newtonien :

• Fluide non-newtonien rhéoépaississant : plus la force exercée va être importante, plus le mélange va être visqueux, pâteux. Exemple : le sable mouillé qui va se comporter comme un solide.
• Fluide non-newtonien rhéofluidifiant : plus on exerce une force importante sur lui, plus il se comporte comme un liquide. C’est le cas du ketchup ou de certaines peintures.