La fuite de la cannelle au savon

Panneau 1, « AVANT : peau tendue ». À gauche, l’assiette : une fine couche d’eau avec de la cannelle qui flotte dessus. Le cercle est une loupe qui zoome très loin, jusqu’aux molécules d’eau (« zoom : molécules d’eau »). Un grain de cannelle serait énorme à cette échelle, donc il n’est pas dans le zoom.

Chaque boule bleue est une molécule d’eau. Les molécules d’eau tirent sur leurs voisines immédiates. Regardez la rangée du haut : elle est aussi désordonnée que le reste. Il n’y a pas de couche spéciale bien rangée à la surface.

Celle marquée « à l’intérieur : équilibré » a des voisines tout autour, donc ses flèches de tiraillement vont dans toutes les directions et s’annulent.

Celle tout en haut, « surface : rien au-dessus, tiraillement net vers l’intérieur », a des voisines sur les côtés et en dessous, mais pas au-dessus (c’est l’air). Ses tiraillements ne s’annulent pas. Ceux sur les côtés se compensent, et ce qui reste est un tiraillement vers l’intérieur de l’eau : la plus grande flèche vers le bas.

Chaque molécule le long du haut est comme ça : tirée vers l’intérieur, avec moins de « copines » que celles en dessous. (Les molécules en dessous repoussent, donc rien ne s’enfonce.) L’eau essaie donc de garder le moins possible de molécules à la surface. Elle tire sa surface aussi petite et serrée que possible, comme une peau tendue (« agit comme une peau tendue »). Cette tension est la tension superficielle. La cannelle qui flotte se contente de rester sur cette peau.

Panneau 2, « SAVON : la peau s’éloigne ». À gauche, l’assiette vue du dessus, une seconde après le toucher de savon. Le point vert au milieu est le savon. Les flèches en pointillés partent de là vers l’extérieur : la surface s’écarte, et la cannelle a déjà été emportée vers le bord.

La fenêtre à droite est une coupe de profil au niveau du savon : molécules de savon au milieu, eau propre des deux côtés. Les boules vertes avec une queue sur la surface sont des « molécules de savon ». Le savon est un tensioactif : il se pose à la surface et affaiblit le tiraillement là.

Regardez les deux carrés noirs, un de chaque côté de la zone de savon, juste au front du savon. Chacun est un petit morceau de surface dans un tiraillement. La courte flèche pleine qui pointe vers le savon est le tiraillement du côté savonneux : « faible ». La longue flèche pleine qui pointe vers l’extérieur est le tiraillement de l’eau propre : « fort ». Le fort gagne, donc la surface glisse loin du point de savon, des deux côtés.

Les flèches en pointillés sous la surface montrent la surface qui entraîne l’eau juste en dessous : « la surface glisse, entraîne l’eau ». La cannelle roule sur cette surface en mouvement jusqu’aux bords. Rien ne pousse la cannelle : ni l’air, ni le savon. C’est la surface de l’eau qui bouge et l’emporte. (D’où vient cette eau ? Elle remonte sous le point de savon, et un retour lent le long du fond ramène l’eau.)