SimplyScience: Les couleurs qui dansent

Il te faut:

1 petit bol
un peu de lait (1dl)
du liquide vaisselle
des colorants alimentaires
des cotons-tiges
éventuellement un smartphone pour filmer l'expérience ou faire des photos

Marche à suivre

Verse du lait dans le bol de façon à bien recouvrir le fond.
Trempe un coton-tige dans le lait.
Dépose une goutte de chaque couleur sur le lait vers le centre du bol, assez proches les unes des autres mais sans qu’elles ne se touchent.
Effleure avec le bout du coton-tige la tache de couleur. Regarde ce qui se passe.
Si tu as un smartphone, tu peux commencer à filmer.
Trempe le coton-tige dans le liquide vaisselle. Touche délicatement le lait au milieu des couleurs puis au bord de l'assiette. Regarde encore ce qui se passe.

Ce qu'on observe

Lorsque tu déposes des gouttes de colorant sur le lait, il ne se passe rien. Si tu touches avec le coton-tige trempé dans le lait, il ne se passe pas grand chose non plus.

Par contre lorsque tu touches le lait avec le coton-tige trempé dans le produit vaisselle, les couleurs s’éloignent en laissant apparaitre de jolies formes bariolées.

Voilà pourquoi

Le lait est ce qu'on appelle une émulsion. Les molécules d'eau entourent les particules de graisse qu’il contient. Les graisses sont plus légères que l'eau mais il y a aussi des protéines dans l'eau qui alourdissent le lait.
Les colorants alimentaires sont de l'eau colorée; ils sont 'solubles' (ils peuvent bien se mélanger) à l'eau contenue dans le lait si on remue.

Le colorant est un peu moins dense que le lait et flotte dessus. Et il y a comme une membrane invisible qui recouvre l'eau qu’on appelle la tension superficielle de l'eau (voir l'expérience «La peau de l'eau»). Le liquide vaisselle est formé de molécules dont la tête aime l'eau et la queue ne l'aime pas. Ces molécules viennent se placer entre les gouttes d'eau, la tête en bas, cassent cette membrane et la repoussent. Ainsi les colorants sont repoussés mais ils laissent de belles traces sur leur passage.