Adhésion

Adhésion. Le mot adhésion désigne l’union qui se manifeste dans une certaine proportion entre deux surfaces que l’on met en contact ; l’adhésion diffère de la cohésion, en ce que cette dernière propriété s’exerce entre les molécules constituantes d’un même corps. La force d’adhésion entre deux surfaces quelconques peut se mesurer au moyen du poids nécessaire pour séparer les corps en contact. Ainsi Musschenbroëck a constaté que deux plaques de verre de moins de cinq centimètres de diamètre, chauffées à la température de l’eau bouillante et mises en contact, avec du suif fondu placé entre les deux surfaces, exigent pour leur séparation une force de 65 kilogrammes ; des morceaux de plomb de même dimension exigent (35 kilogrammes, et des morceaux de fer poli 150 kilogrammes, déduction faite de la pression atmosphérique. Un exemple frappant de la puissance de l’adhésion a été fourni par l’expérience suivante : On racla avec un canif deux balles de plomb, de manière à former deux surfaces planes de 5/6 de millimètre de diamètre ; on les pressa fortement l’une contre l’autre, en les faisant tourner en même temps sur elles-mêmes, et l’adhésion devint si forte qu’il fallut un poids de plus de 75 kilogrammes pour séparer les balles ainsi unies.

Il est à remarquer que l’adhésion est plus forte, si, au lieu déplacer simplement les corps en contact, on les fait glisser avec frottement l’un sur l’autre. Car cette opération a pour effet de chasser l’air interposé qui pourrait faire équilibre à la pression atmosphérique. On a reconnu également que cette force d’adhésion s’accroît a mesure que les corps restent plus longtemps unis : enfin si entre les deux corps, on interpose une matière grasse, en couche très mince, on obtient encore une adhésion plus considérable : ainsi deux disques plans d’airain de douze centimètres de diamètre et enduits de graisse présentaient une adhésion telle qu’on n’a pu rencontrer deux hommes assez forts pour les désunir, en tirant chacun de leur côté, normalement à la surface de jonction.

Il existe diverses compositions qui, placées entre deux corps homogènes ou hétérogènes, y développent une adhésion énorme ; telles sont les différentes espèces de colle. La plus remarquable de ces matières est la glu marine, dont l’invention récente est due à M. Geffery de Londres, et qui consiste dans une dissolution de caoutchouc dans l’huile essentielle de goudron, à laquelle on ajoute de la gomme laque, il ne sera pas sans intérêt pour le lecteur de connaître le résultat de quelques-unes des expériences auxquelles on a soumis cette composition, qui a figuré à l’exposition des produits de l’industrie en 1844.

Le gouvernement avait chargé quelques ingénieurs de procéder à des essais à Cherbourg ; car cette colle, complètement insoluble dans l’eau, convient parfaitement pour les constructions navales.

Deux blocs de bois de sapin de 0^m35 d’épaisseur, sur 1 mètre de long et 0^m50 de large, ont été collés ensemble dans le sens des fibres du bois : ces blocs ainsi réunis ont été soumis à l’action de la presse hydraulique, et, sous une pression de 9,000 kilogrammes environ, le bois s’est rompu à l’endroit où on avait introduit les boulons de fer, et la glu n’a pas éprouvé la plus légère altération.

Deux planches de sapin, collées ensemble, furent soumises à une épreuve dans le but de constater si la force d’adhésion serait moindre, lorsqu’on tendrait à les faire glisser l’une sur l’autre. La glu marine résista encore victorieusement et le bois fut brisé ; on entoura de nouveau les planches avec des chaînes en fer, et l’une des chaînes de 0^m03 d’épaisseur ne put soutenir l’épreuve et se rompit avec éclat sous une pression de 28,000 kilogrammes, sans que la moindre gerçure se fût déclarée dans la glu.

Enfin on réunit différentes pièces destinées à former un mât, auquel on imprima de violentes secousses en halant sur lui jusqu’à une certaine inclinaison et lâchant tout d’un coup les amarres : sous ces secousses réitérées le bois se cassa et la glu resta intacte.

On a donc tout lieu d’espérer que la glu marine a résolu le problème de l’établissement des mâts de hune d’assemblage et que ses propriétés énergiques d’adhésion donneront le moyen de réparer les cassures faites à la mer dans la mâture et les vergues avec facilité et économie.

L’adhésion s’exerce aussi entre les solides et les liquides. Le plateau d’une balance qui repose sur un liquide ne s’en détache que lorsqu’on ajoute un poids nouveau à l’autre plateau. Dans cette expérience, on n’a pas la mesure exacte de la force d’adhésion, puisque le plateau emporte une couche de liquide ; il ne se détache donc pas de lui, mais il sépare cette couche de celle qui était immédiatement au-dessous d’elle. Si l’on faisait l’expérience au moyen d’un liquide qui ne mouille pas, tel que le mercure, on pourrait mesurer, exactement la force d’adhésion entre le solide et le liquide.

La propriété qu’ont les corps d’être mouillés, c’est-à-dire d’emporter à leur surface une couche de liquide que l’action de là gravité devrait en séparer, s’explique par le phénomène de l’adhésion. C’est à cette propriété qu’est due l’invention de la machine à cordes de Vera, machine destinée à puiser de l’eau. Elle consiste en poulies sur lesquelles roule une corde sans fin ; ces poulies sont mues par une manivelle, et la corde soulevant l’eau qui s’attache à elle ; la ramène à la surface du puits dans un réservoir.

Hâtons-nous d’ajouter que cette machine ingénieuse ne peut être utilement employée dans la pratique, parce que, outre la force nécessaire pour soulever l’eau, il y a encore à vaincre un frottement considérable et qu’on communique inutilement à l’eau une grande vitesse.

L’ascension des liquides dans les tubes capillaires ou entre des plaques très rapprochées est causée, en partie du moins, par l’adhésion, comme on le verra à l’article Capillarité.

Les gaz peuvent également contracter adhésion avec les liquides et avec les solides ; c’est ainsi que l’air s’attache à la surface de tous les corps, pénètre dans leurs moindres fissures et y est maintenu non-seulement par la pression atmosphérique, mais encore par la force d’adhésion.

Jusqu’ici il n’a été question que de l’adhésion qui résulte de l’attraction mutuelle des molécules de deux corps en contact ; mais il y en a une autre espèce qui est due à l’action d’une force extérieure ; telle est celle de deux corps, le bois et le fer, par exemple, lorsqu’une pression quelconque, lente ou instantanée, force l’un à pénétrer dans l’autre ;en d’autres termes, lors : qu’on enfonce un clou dans du bois d’une essence quelconque, la résistance qu’on éprouve pour retirer le clou, après l’avoir enfoncé, dépend de l’adhésion d’une part et de la pression des fibres du bois sur le fer d’autre part. On a fait de nombreuses expériences pour déterminer les forces qui agissent dans ce cas et l’on est arrivé à ce résultat qu’un clou ordinaire (de 161 au kilogramme), enfoncé de 5 centimètres dans du chêne sec, exigerait pour être arraché, un effort de plus de 500 kilogrammes.