Science domestique : Adhésif opaque
Pourquoi le ruban adhésif, tiré rapidement de son rouleau, est-il pratiquement transparent, alors qu’il devient opaque quand on le tire lentement ?
La cause en est dans la différence de tension subie par le ruban adhésif. Quand on le tire lentement, l’adhésif forme de longs filaments qui se détachent entre les deux rubans et retombent sur celui qui est étiré, lui donnant une surface ridée et donc opaque. Ces filaments sont visibles à l’œil nu ou, mieux, à la loupe.
Quand on tire plus vite, les filaments ont tendance à casser aussitôt qu’étirés, ce qui perturbe moins les propriétés optiques du ruban.
Le comportement de ces filaments tient à la viscoélasticité du polymère qui les constitue. Ce matériau a une certaine viscosité, voisine de celle de la mélasse, mais il a aussi une certaine élasticité, comme un fil métallique. Quand on étire de la mélasse, elle forme de longs filaments qui ne cassent pas, alors que le fil métallique casse presque aussitôt. Quand on l’étire lentement, l’adhésif ressemble à de la mélasse; quand on l’étire vite, ce serait plutôt un fil métallique.
Au bout du compte, le comportement dépend du temps de relaxation au niveau des molécules. Du point de vue moléculaire, le temps est en quelque sorte analogue à la température: refroidissez votre ruban adhésif au réfrigérateur; vous verrez qu’en tirant doucement, vous obtenez un ruban bien plus transparent. Comme les longues molécules de polymère n’ont pas le temps de s’étirer, elles cassent.