Pourquoi uneéponge durcit-elle en séchant?

Pourquoi uneéponge durcit-elle en séchant?

海绵干燥后为何会变硬?

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 dûàune 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 Yoël 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.»

因为海绵的物理化学性质根据其内部的含水量多少而变化。这个回答是毋庸置疑的,但如何进一步解释这一现象呢?科学家提出了两种假设。法国马赛复杂流体物理学家尤艾尔·傅代尔指出:“海绵的硬度变化可能与构成海绵纤维的分子是否为水合状态有关,这些分子主要指:构成植物纤维海绵的纤维素、构成合成纤维海绵的弹性体及动物纤维海绵所含的海绵硬蛋白。海绵未吸水时,这些分子将会‘凝固’,这便解释了为何干燥的海绵看上去很硬。海绵一旦被水浸润,这些分子将更易于‘移动’,海绵摸上去便柔软了。”

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.

这种现象多见于由水合聚合物构成的材料(即“水凝胶”),如植物纤维面料会在干燥时变硬变脆,或软式隐形眼镜会在暴露于空气时硬化。

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 croûte rigide en surface.

第二种假设为 :“干燥海绵的硬度可能与其内部‘毛细桥’有关,这种结构由海绵内部每个细微孔隙所含的微量水组成。当海绵变干时,水蒸发后会留下盐等易结晶的化学物质,从而构建起毛细桥,使纤维之间真正接合。”这种坚固的内聚力常见于干燥后的混凝土,或是潮湿的食用盐颗粒在干燥后形成的坚硬外壳。

束妍译

Science&Vie,N°1136,mai 2012