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Cet article a été initialement publié par La conversation.
Ces exigences de la TSA sont ancrées dans la tête de chaque voyageur fréquent : les liquides ne peuvent être transportés que dans des contenants d’un volume de 3,4 onces (100 millilitres) ou moins.
Mais lorsque la TSA a récemment confisqué un pot de Jif en vertu de cette règle, les amateurs de beurre de cacahuète se sont révoltés. Certains sceptiques de la sécurité peuvent soupçonner que des agents affamés voulaient juste faire leurs propres sandwichs au beurre de cacahuète et à la gelée. La TSA, cependant, soutient que le beurre de cacahuète est un liquide et qu’un pot pleine grandeur de Jif dépasse la limite de 3,4 onces.
Tout comme l’ingrédient de sandwich à base de légumineuses bien-aimé des Américains, l’histoire et l’indignation qu’elle a suscitée se sont propagées. Cependant, je suis un ingénieur en mécanique qui étudie les écoulements de fluides, et l’action TSA m’a paru logique. Selon la définition scientifique, le beurre de cacahuète est en effet un liquide.
Pour définir un liquide, il faut d’abord définir un fluide. Tout matériau qui s’écoule en continu lorsqu’une force de cisaillement est appliquée est un fluide. Considérez une force de cisaillement comme une action de coupe à travers une substance qui la fait circuler en continu. Par exemple, lorsque vous bougez votre bras, l’air ambiant change de forme – ou se déforme, pour utiliser le terme physique – et s’écoule. La même chose arrive à l’eau lorsque votre bras nage.
Il existe de nombreux types de fluides. Certains agissent de manière très prévisible et se déplacent en douceur, comme le font l’air et l’eau. Ceux-ci sont appelés fluides newtoniens, du nom de Sir Isaac Newton. Scientifiquement, un fluide newtonien est un fluide dans lequel la force de cisaillement varie en proportion directe avec la contrainte qu’elle exerce sur le matériau, connue sous le nom de contrainte de cisaillement. La résistance d’un fluide newtonien à l’écoulement du fluide, c’est-à-dire sa viscosité, est constante à une température donnée.
D’autres types de fluides ne se déplacent pas aussi facilement et facilement. Certains, comme le beurre de cacahuète, peuvent nécessiter une force de cisaillement ou de coupe minimale pour commencer à couler, et cette force de cisaillement peut varier de manière non linéaire avec la contrainte de cisaillement. Imaginez que vous remuez un pot de beurre de cacahuète. Si vous remuez très vite, avec plus de force de cisaillement, le PB devient plus liquide ; si vous remuez lentement, le PB reste ferme. Ces types de fluides sont appelés fluides non newtoniens. Le beurre de cacahuète peut coller plus que couler – vous pourriez considérer ce mouvement comme plus volumineux.
Le beurre de cacahuète est en fait un excellent exemple de fluide non newtonien : il ne s’écoule pas aussi facilement que l’air ou l’eau, mais il s’écoulera si une force suffisante est appliquée, comme lorsqu’un couteau l’étale sur du pain. La facilité avec laquelle il s’écoule dépendra également de la température – vous avez peut-être ressenti des gouttes de beurre de cacahuète sur des toasts chauds.
Nos vies quotidiennes, mais pas nos bagages à main d’avion, sont remplies de substances qui sont des fluides inattendus. En général, s’il peut couler, c’est un fluide. Et il finira par prendre la forme de son contenant.
Certains fluides surprenants sont les voisins de cuisine du beurre de cacahuète, comme la crème fouettée, la mayonnaise et la pâte à biscuits. Vous en trouverez d’autres dans la salle de bain, du dentifrice par exemple. Le monde naturel abrite de nombreux fluides étranges, notamment de la lave, de la boue, de la neige dans une avalanche et des sables mouvants.
Le gravier peut être considéré comme fluide. Les particules individuelles sont des solides, mais une collection de particules de gravier peut être versée et remplir un récipient – c’est ce qu’on appelle un « fluide granulaire », car il a des propriétés fluides. La même chose peut être dite des céréales versées d’une boîte ou du sucre dans un bol.
Vous pourriez même considérer un chat allongé au soleil, aplati et remplissant sa peau en forme de récipient, comme un liquide. Chiens somnolents et détendus ; écureuils; et même les bébés zonés peuvent répondre à la définition d’un liquide.
Maintenant, vous vous opposez peut-être : mais la TSA n’a pas qualifié le beurre de cacahuète de liquide ; il a dit que c’est un liquide!
Les fluides sont divisés en deux catégories générales : les gaz et les liquides. Les gaz et les liquides peuvent être déformés et versés dans des conteneurs, et prendront la forme de leur conteneur. Mais les gaz peuvent être comprimés, alors que les liquides ne le peuvent pas, du moins pas facilement.
Le beurre de cacahuète peut être versé dans un récipient, auquel cas il se déforme ou prend la forme de ce récipient. Et chaque enfant de 5 ans sait que le beurre de cacahuète ne se comprime pas : lorsque vous écrasez votre PB&J ou des craquelins au beurre de cacahuète ensemble, le beurre de cacahuète ne se réduit pas en un volume plus petit. Non, ça gicle sur les côtés et sur vos mains.
Alors, verdict sur le beurre de cacahuète : liquide délicieux. Si vous prévoyez de faire un sandwich PB&J en plein vol, comptez apporter 3,4 onces de beurre de cacahuète liquide ou moins. Et il en va de même pour son cousin liquide, la gelée.