En ce qui concerne les appareils ménagers, rares sont ceux qui évoquent la fantaisie psychédélique des années 1960 comme la lampe à lave. Inventée par Edward Craven Walker, la lampe a rapidement gagné en popularité parmi le mouvement de contre-culture défini par les chemises tie-dye et les couronnes de fleurs. Fondamentalement, ces lampes sont des bouteilles en verre transparent remplies d’un mélange de liquide et de cire qui crée des formes et des motifs décoratifs lents lorsqu’elles sont chauffées. Mais comment fonctionnent-ils ? Origine Inventée en 1963, la lampe à lave est l’idée originale de l’entrepreneur britannique Edward Craven Walker. Il a eu l’idée après avoir observé des sablier faits maison (fabriqués à partir de shakers) remplis de liquides d’apparence extraterrestre bouillonnant sur une cuisinière dans un pub. La lampe à lave contient deux fluides mutuellement insolubles, l’un étant une substance cireuse connue sous le nom de « lave », l’autre étant de l’eau colorée. Obtenir la bonne densité de ces deux ingrédients est ce qui fait que cette lampe fonctionne. Une ampoule située sous le récipient en verre chauffe le mélange et fait monter la « lave » vers la surface, où elle se refroidit puis redescend. La lampe à lave a explosé en popularité dans les années 1960, alors qu’elle était adoptée par une rébellion culturelle de la jeunesse marquée par des manifestations contre la guerre, des luttes pour les droits civiques, des assassinats politiques choquants et une course effrénée vers l’espace. Il a connu un nouvel essor de popularité au cours des années 90, car il a été présenté dans le film populaire Austin Powers de 1997. Aujourd’hui, la lampe à lave est toujours fabriquée chez Mathmos à Poole, Dorset, en Angleterre. Fonction Le principe de base des lampes à lave est celui de la convection. Lorsque la chaleur de l’ampoule réchauffe la « lave » à l’intérieur de la lampe, elle devient moins dense que son environnement et s’élève. À mesure qu’il se rapproche de l’ampoule, il refroidit, redevient plus dense et retombe. Ce cycle se répète encore et encore. La « lave » est en réalité constituée d’un mélange d’huile et de cire. La composition précise est un secret, mais il faut veiller à choisir un fluide non miscible qui ne se séparera pas en deux phases distinctes. La « lave » doit également être peu coûteuse, non toxique et facilement disponible. Un colorant ou un pigment est ajouté au liquide contenu dans une lampe à lave afin de créer une gamme de belles couleurs visuelles. Le mouvement des blobs et la couleur peuvent être contrôlés pour produire une large gamme d’effets différents, allant de douces vagues fluides à des mouvements plus sporadiques et imprévisibles. La taille et la forme des blobs sont également importantes pour déterminer leur vitesse de déplacement. Matériaux Les matériaux utilisés dans les lampes à lave comprennent une bouteille en verre, de la cire de paraffine, du tétrachlorure de carbone et des colorants de différentes couleurs. Le verre est composé de sable siliceux, de calcaire et de carbonate de sodium. Ce verre doit être fondu à haute température pour le rendre suffisamment flexible pour la lampe à lave. La cire de lave contient une variété d’ingrédients « secrets » qui ajustent sa densité pour qu’elle soit moins dense que l’eau. Lorsqu’elle est chauffée, la cire de lave se dilate et flotte au-dessus de l’huile liquide, tandis qu’en refroidissant, elle se contracte, devient plus dense et retombe dans la couche d’huile. C’est une activité amusante qui peut être réalisée avec des articles ménagers courants. Cependant, ce n’est pas un bon projet d’expo-sciences car il ne nécessite pas de contrôler les variables, de prendre des mesures précises et d’analyser les données. Les enfants ne doivent utiliser cette activité que sous la surveillance d’un adulte en raison des liquides chauds impliqués. De plus, la bouteille en verre peut se fissurer ou se briser si elle est mal manipulée. Sécurité Les lampes à lave sont fascinantes à regarder, mais leur fonctionnement interne soulève des questions sur la sécurité incendie. Leur mouvement et leur apparence semblable à de la lave sont le résultat d’une science soigneusement calibrée, basée sur des principes tels que la convection thermique, la densité et la flottabilité. Des experts en sécurité incendie et en génie électrique se sont penchés sur le sujet, soulignant l’importance de respecter les directives de base en matière de sécurité incendie et de veiller à ne pas altérer ou modifier les composants électriques de la lampe. Ils conseillent également de conserver les lampes à lave sur des surfaces stables et incombustibles et à l’écart des objets inflammables comme des rideaux ou du papier. La puissance de l’ampoule ou de toute autre source de chaleur joue un rôle dans la température qu’une lampe à lave peut atteindre, et il est important de respecter la puissance recommandée par le fabricant pour votre modèle particulier. De plus, le stockage d’une lampe à lave à des températures extrêmes peut avoir un impact sur la dynamique des fluides, provoquant un trouble ou un effondrement de la cire. Dans ces cas-là, la lampe à lave doit être éteinte et laissée refroidir pendant 24 heures avant d’être rallumée.lampe à lave