Il s'éclate sur la poêle comme s'il s'agissait d'une piste de danse, se métamorphose en bondissant tout en émettant un son caractéristique: le pop-corn est un drôle de phénomène que deux jeunes chercheurs français ont cherché à décortiquer.
Le pop-corn est un outil parfait pour les salles de classe. "Il permet de faire des expériences simples qui utilisent plusieurs notions de physique: température, pression, fracture, élasticité... De quoi donner de l'appétit pour la science", expliquent Emmanuel Virot et Alexandre Ponomarenko.
Il convient pour cela d'utiliser une variété spécifique de maïs dite "à éclater". Ses grains plus petits que ceux du maïs classique sont aussi plus résistants.
Lorsque ce maïs est mis sur une plaque chauffante, une partie de l'eau qu'il contient sous forme liquide se transforme en vapeur d'eau. La pression augmente, atteignant jusqu'à 10 bars. La vapeur contenue à l'intérieur pousse sur l'enveloppe hermétique du maïs qui finit par se fracturer.
180 degrés
"Nous avons constaté que cela se produit à une température de 180 degrés Celsius, quelles que soient la taille et la forme du grain", a expliqué Emmanuel Virot, chercheur à l'école polytechnique et à l'université Pierre et Marie Curie. Au contact de l'air ambiant (pression de 1 bar), il se produit une baisse de pression brutale.
L'amidon contenu dans la coque de maïs entre alors en expansion et se transforme "en une mousse avec plusieurs bras", décrit M. Virot.
Le "bras" en contact avec la plaque chauffante se comprime et se relâche un peu comme un ressort. "C'est le mystérieux et fascinant saut du pop-corn", soulignent les deux chercheurs dont l'étude est publiée mercredi dans le "Journal of the Royal Society Interface". Le bond est de quelques millimètres à quelques centimètres.
"La dynamique du pop-corn est double. L'éclatement du grain provient d'une 'fracture' comme pour les plantes qui se déchirent pour disperser leurs graines. Alors que le bond fait penser au saut des animaux qui utilisent leurs muscles pour avoir du ressort", selon M. Virot.
Quant au son typique du pop-corn, il viendrait de la résonance de l'air à l'intérieur du maïs. Le même type de "pop" que, lorsque l'on débouche une bouteille de champagne.