Ecoulement de fourmis

30 04 2011

Les fourmis de feu utilisent leurs griffes pour s’accrocher aux surfaces mais aussi entre elles. Ces interactions entre individus pemettent aux colonies de fourmis de feu d’exhiber des comportements collectifs. La plupart de ces comportement sont analogues à ceux des fluides comme le montre la vidéo publiée par des chercheurs de l’université de New York (http://arxiv.org/abs/1010.3256)
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Un fluide est constitué de molécules qui interagissent entre elles. Ces interactions sont moins importantes dans un fluide que dans un solide. Ceci permet aux molécules de ne pas occuper une place fixe au sein d’un liquide. Une analogie entre une assemblée de fourmi de feu et un fluide est donc possible. Chaque fourmi représente une molécule qui interagit avec ses voisines à l’aide de ses griffes, tout en gardant la possibilité de changer de place dans la structure formée. Dès lors, il n’est plus surprenant qu’une colonie de fourmis de feu se comporte comme un fluide.

Dans un fluide, la comparaison entre les forces d’interactions et le poids mène à définir la longueur capillaire. Cette longueur, de l’ordre du millimètre pour la majorité des fluides, dicte l’échelle sur laquelle les effets de la force d’interaction vont être visible. Un ménisque résulte de la compétition de ces deux forces et sa taille est reliée à la longueur capillaire. les chercheurs ont mesuré la force employée par les fourmis pour s’accrocher entre elles. Cette force est égale à 400 fois le poids d’un individu. Ainsi pour une assemblée de fourmi, l’équivalent de la longueur capillaire est de l’ordre du centimètre. Ce calcul semble cohérent avec la taille du « ménisque » formé par les fourmis remontant le long d’une tige verticale que l’on peut voir à la fin de la vidéo.


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