Publié le 26 août 2026 à 10:00 · Publication originale
Une partie des dégâts peut venir de l'eau elle-même.
En 2026, Jaka Mur et Vid Agrež, à Ljubljana, Claus-Dieter Ohl, à Magdebourg, et Rok Petkovšek publient une expérience destinée à observer précisément ce mécanisme.
Ils placent une plaque d'aluminium dans l'eau, sous une sonotrode fonctionnant à 20 kHz. Une impulsion laser crée une seule bulle à un endroit déterminé. Deux caméras suivent ensuite son évolution. L'une peut enregistrer jusqu'à 5 millions d'images par seconde. Un hydrophone mesure les ondes de pression.
Le dispositif permet enfin de suivre une bulle isolée plutôt que le nuage chaotique habituellement produit par les ultrasons.
Sous l'effet des variations de pression, la bulle grossit puis s'effondre. Elle peut recommencer plusieurs fois. Dans certaines configurations, les chercheurs la suivent pendant au moins quatre cycles.
Le quatrième effondrement produit les ondes de choc les plus importantes.
Lorsque la distance entre la sonotrode et l'aluminium est réduite à environ 0,40 millimètre, les répétitions laissent sur la plaque des cratères atteignant environ 3 micromètres de profondeur.
C'est la cavitation.
Elle apparaît lorsque la pression d'un liquide devient localement assez faible pour former une cavité contenant de la vapeur. Lorsque cette cavité s'effondre près d'une surface, l'effondrement n'est pas symétrique. Le liquide peut former un microjet dirigé vers la paroi, accompagné d'une onde de choc.
À notre échelle, il ne s'est presque rien passé.
À celle du métal, un impact vient d'avoir lieu.
Les ingénieurs rencontrent cette physique dans les pompes, les hélices et les turbines hydroélectriques. En 2025, une autre équipe a étudié trois aciers utilisés dans les machines hydrauliques avec des ultrasons à 20 kHz et une amplitude de 60 micromètres. Les bulles étaient enregistrées à 100.000 images par seconde. Quelques dixièmes de millimètre de déplacement de l'émetteur suffisaient à modifier l'érosion mesurée.
On présente souvent les grandes infrastructures européennes par leurs dimensions: puissance d'une turbine, hauteur d'un barrage, diamètre d'une hélice. Une partie de leur durée de vie se joue pourtant à une échelle que personne ne voit.
Après cela, regardez une hélice piquée, une vieille pompe ou une turbine érodée.
Ce qui ressemble à une surface simplement vieillie peut être l'archive de millions d'effondrements microscopiques.
SISIFO
L'invisible ne devient pas insignifiant parce que nos yeux ne peuvent pas le suivre.
Sources 2025-2026
Mur et al., Ultrasonics Sonochemistry
Recherches expérimentales sur l'érosion de cavitation des aciers hydrauliques.
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