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Du volatil pour un volatile


Paru dans : Du volatil pour un volatile J.M. Courty et E. Kierlik, Pour la Science N°390, (avril 2010)

Deux réservoirs reliés par un tube, un liquide très volatil et une petite différence de températures : il n’en faut pas plus pour faire vivre l’oiseau buveur.

Extrait

Un oiseau étrange, l’« oiseau buveur », s’anime uniquement lorsqu’on lui met la tête dans l’eau. Il ne cesse alors de nous saluer bien bas, perché sur sa branche. Le principe de son fonctionnement a inspiré l’ingénieur américain Wallace Minto qui, dans les années 1970, a réalisé une roue solaire géante. Quel est ce principe ? Serait-ce une piste pour des moteurs qui ne consomment rien ou presque ? Il faut remonter à 1946 pour trouver la première description de la physiologie de l’animal, dans un brevet déposé par Miles Sulivan, ingénieur aux Laboratoires Bell.

La différence de températures entre la tête et l’abdomen de l’oiseau buveur peut aussi être créée à l’aide d’un glaçon placé sur la tête, ou d’une lampe qui éclaire l’abdomen peint en noir afin d’absorber le rayonnement. (dessin Bruno Vacaro)

Première caractéristique du volatile : sa carapace, essentiellement composée de silice amorphe transparente (du verre…) qui lui fait office de système circulatoire. Dans l’abdomen, réservoir de deux à trois centimètres de diamètre, plonge un tube d’une dizaine de centimètres de long se terminant par une tête sphérique. Ce système circulatoire, entièrement clos, ne contient qu’un seul fluide vital, en général du dichlorométhane (CH2Cl2) coloré en bleu ou orange.

La carapace de verre laisse voir que ce corps pur, très volatil, y est pour partie sous forme liquide, pour partie sous forme gazeuse. La pression du gaz a ainsi une valeur bien précise : la pression de vapeur saturante du dichlorométhane, c’est-à-dire la pression d’équilibre entre le liquide et sa vapeur. À 20 °C, cette pression est à peu près égale à la moitié de la pression atmosphérique. Une carapace robuste est donc nécessaire pour éviter l’implosion du volatile !

Une physiologie élémentaire

Par ailleurs, la tête et le bec du volatile sont recouverts d’un fin pelage qui absorbe l’eau….

Références

  • A. M. Delgado-Torres, Solar thermal heat engines for water pumping : An update, Renewable & Sustainable Energy Reviews, vol. 13(2), pp. 462-472, 2009.
  • J. Guemez et al., Experiments with the drinking bird, American Journal of Physics, vol. 71(12), pp. 1257-1263, 2003.
  • K. Ikuta et S. Fujikawa, The sun-mill – a version of dunking-bird as an energy converter of Sun’s radiation, Jap. J. of Appl. Phys., vol. 19(6), pp. 1173-1176, 1980.

Video

Les oiseaux buveur géants de Daniel Reynolds

Oiseau-Geant

« En 1998, l’artiste Daniel Reynolds réalisa pour une exposition quinze oiseaux buveurs de deux metres de haut. Ces oiseaux fonctionnent sur le même principe que le modèle habituel. Le site consacré à de projet ( www.drinkingbirds.com ) n’est plus en ligne »

Une Minto Wheel

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