Pourquoi uneéponge durcit-elle en séchant?

海綿干燥后為何會變硬?

Parce que ses propriétés physico-chimiques changent selon qu’elle renferme beaucoup d’eau ou pas.Certes,mais encore?Il existe deux hypothèses.? Le changement de la consistance deséponges peutêtre d?àune modification du comportement des molécules constituant leurs fibres,selon que ces molécules sont hydratées ou non:il s’agit de la cellulose pour leséponges végétales,desélastomères pour les synthétiques,de la spongine pour les éponges animales,avance Yo?l Forterre,physicien des fluides complexesà Marseille.En l’absence d’eau,ces molécules seraient?figées?,ce qui explique qu’ànotreéchelle,l’éponge sèche paraisse dure.Mais une fois entourées de beaucoup d’eau,ces molécules?bougeraient?plus facilement,ce qui rendrait l’éponge molle au toucher.?

因為海綿的物理化學(xué)性質(zhì)根據(jù)其內(nèi)部的含水量多少而變化。這個回答是毋庸置疑的,但如何進(jìn)一步解釋這一現(xiàn)象呢?科學(xué)家提出了兩種假設(shè)。法國馬賽復(fù)雜流體物理學(xué)家尤艾爾·傅代爾指出:“海綿的硬度變化可能與構(gòu)成海綿纖維的分子是否為水合狀態(tài)有關(guān),這些分子主要指:構(gòu)成植物纖維海綿的纖維素、構(gòu)成合成纖維海綿的彈性體及動物纖維海綿所含的海綿硬蛋白。海綿未吸水時,這些分子將會‘凝固’,這便解釋了為何干燥的海綿看上去很硬。海綿一旦被水浸潤,這些分子將更易于‘移動’,海綿摸上去便柔軟了?！?/p>

Ce comportement peutêtre observédans de nombreux matériaux constitués de polymère et d’eau(?hydrogel?),comme les tissus des végétaux qui deviennent durs et cassants en séchant,ou les lentilles de contact souples,qui durcissent quand on les laisseàl’air libre.

這種現(xiàn)象多見于由水合聚合物構(gòu)成的材料(即“水凝膠”),如植物纖維面料會在干燥時變硬變脆,或軟式隱形眼鏡會在暴露于空氣時硬化。

Seconde hypothèse:?La rigiditédeséponges sèches pourraitêtre liéeàla constitution de?ponts capillaires?,des structures formées par la petite quantitéd’eau piégée dans les microporesàl’intérieur de l’éponge.Lorsque l’éponge sèche,l’eau s’évapore en laissant des substances chimiques,comme le sel,qui se cristallisent en lieu et place des ponts capillaires,créant de véritables soudures entre les fibres.?Ce type de cohésion solide se rencontre dans les bétons qui sèchent ou dans le sel de cuisine humide qui,une fois sec,peut former une cro?te rigide en surface.

第二種假設(shè)為 :“干燥海綿的硬度可能與其內(nèi)部‘毛細(xì)橋’有關(guān),這種結(jié)構(gòu)由海綿內(nèi)部每個細(xì)微孔隙所含的微量水組成。當(dāng)海綿變干時,水蒸發(fā)后會留下鹽等易結(jié)晶的化學(xué)物質(zhì),從而構(gòu)建起毛細(xì)橋,使纖維之間真正接合?！边@種堅固的內(nèi)聚力常見于干燥后的混凝土,或是潮濕的食用鹽顆粒在干燥后形成的堅硬外殼。

束妍譯

Science&Vie,N°1136,mai 2012