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Pourquoi la glace est-elle si glissante?

Patin à glace (illustration)

Patin à glace (illustration) - Daniel Bockwoldt / dpa / AFP

Des chercheurs du CNRS se sont penchés sur cette épineuse question en analysant le frottement d'un corps solide sur la glace.

La question peut paraître étonnante mais des scientifiques viennent d'y apporter une réponse très sérieuse. Une équipe de chercheurs du CNRS et de l'ENS-PSL ont en effet publié les résultats d'une étude qui révèle que les frottements d'un corps solide (un patin ou un ski par exemple) sur la glace la font fondre un peu en surface, permettant la formation d'une mince couche d'eau liquide sur laquelle l'objet glisse.

Dans cette étude publiée le 4 novembre dans la revue Physical Review X, les scientifiques expliquent avoir mis au point un dispositif inédit permettant "d'analyser les propriétés de frottement à l’échelle nanométrique", et ce avec "une précision remarquable".

Une eau "aussi visqueuse que de l'huile"

Ces expérimentations les ont conduit à découvrir que la très fine couche d'eau créée, d'une épaisseur de seulement quelques centaines de nanomètres à un micron, soit un centième de l’épaisseur d’un cheveu, était en fait constituée d’une eau "aussi visqueuse que de l’huile, avec des propriétés viscoélastiques complexes".

"La glace de surface ne se transforme pas complètement en eau liquide, mais se retrouve plutôt dans un état mixte proche du 'granité', un mélange d’eau glacée et de glace pilée. Le mystère de la glisse sur la glace réside ainsi dans la nature 'gluante' de ce film d’eau", rapporte l'étude menée en collaboration avec l'Ecole polytechnique.

Les chercheurs estiment que ces révélations, qui doivent encore être approfondies, pourraient permettre de "suggérer des solutions innovantes pour augmenter la friction, afin d'éviter les dérapages sur les routes glacées".

Mélanie Rostagnat