Définir le feu comme plasma est un sujet qui oppose même les experts en physique et chimie, donc les expressions les plus populaires pointent vers « quasi plasma » ou « plasma partiel ». Un point sur lequel ils s'accordent est que le feu chauffe et brûle… mais serait-il possible de créer un feu froid/plasma froid ? Dans les bonnes conditions, le feu froid congèle ce qu'il touche, et la chaîne The Action Lab sur YouTube a deux vidéos avec d'excellentes démonstrations.
Feu et plasma
« Feu : oxydation accélérée d'un matériau dans le processus de combustion. La flamme est la partie du feu qui émet une lumière visible, et le processus est exothermique, donc il émet aussi de l'énergie sous forme de chaleur. » Une description générique et de manuel sans aucun doute.
Mais si nous essayons d'explorer sa relation avec le plasma, l'histoire se complique. Pour certains, lorsqu'un gaz atteint la température minimale qui lui permet d'être visible, c'est un plasma, pour d'autres, tout dépend du niveau d'ionisation, et dans le cas du feu, il ne serait pas si élevé.
Alors... mi-plasma ? Semi-plasma ? Si cela semble trop confus, cherchons les points communs. Le feu et le plasma sont chauds, et l'idée qu'ils puissent se transformer en quelque chose de « froid » est contradictoire... à moins que nous modifiions un peu leurs conditions. C'est ce qu'ils ont fait sur la chaîne The Action Lab la même que celle du drone dans l'ascenseur, et du signal Internet à travers l'eau. Feu froid !
Feu froid !
Tout commence avec une électrode, qui atteint des dizaines de milliers de volts. Le potentiel est si élevé que le gaz autour de l'électrode s'ionise.
La clé pour transformer ce feu/plasma en froid est de déplacer l'énergie thermique tout en conservant les électrons libres. Pour cela, il faut un gaz qui s'ionise facilement et qui présente une conductivité thermique supérieure. En un mot, l'hélium.
En ajustant le flux de gaz, sa circulation devient suffisamment rapide pour que les ions n'accumulent pas d'énergie thermique, mais pas les électrons libres.
Alors, pourquoi ces électrons ne nous brûlent-ils pas ? La réponse est qu'ils n'ont pas la masse nécessaire. Cela transforme le feu froid en un excellent stérilisateur, détruisant les virus et bactéries de surface sans brûler le matériau.
Le feu qui gèle les choses
Cependant, l'expérience de la première vidéo se fait à température ambiante. Pour créer un feu froid qui gèle ce qu'il touche, la solution est de réduire drastiquement la température du gaz.
À ce stade, tout un éventail de possibilités s'ouvre, mais The Action Lab a suivi la voie de la glace carbonique, placée sur un serpentin de cuivre. Cela fait chuter la température de l'hélium à environ -78 degrés Celsius.
Le plus compliqué est de filmer la congélation (on voit mieux avec beaucoup de lumière, même si cela « masque » le plasma), mais le raccourci a été de mouiller les objets avant de les placer près de l'électrode.
