Les plantes ont développé diverses stratégies pour assurer leur reproduction et leur expansion territoriale. Parmi elles, certaines s'appuient sur l'action des gouttes de pluie pour disperser leurs unités reproductives, appelées propagules. C'est ce phénomène fascinant qu'Ana Bratu et ses collègues du LadHyX ont étudié en détail.
Le mécanisme implique de petites structures en forme de « corbeilles », présentes chez certaines plantes comme l'hépatique des fontaines (Marchantia polymorpha), mais aussi chez des champignons et des herbes. Ces structures, bien que retrouvées chez des organismes évolutivement éloignés, témoignent d'une convergence évolutive due à leur efficacité.
Au centre de ces corbeilles coniques se trouvent les propagules. Lorsqu'une goutte de pluie frappe la paroi de la corbeille, l'eau ressort sous forme d'un jet unidirectionnel, expulsant les propagules et permettant leur dispersion. La dynamique de l'impact d'une goutte sur une surface concave était jusqu'alors peu connue en mécanique des fluides.
Pour étudier ce phénomène, l'équipe a utilisé l'impression 3D pour recréer ces structures et réaliser des expériences contrôlées, parallèlement à la construction d'un modèle cinématique. Ils ont découvert que l'eau, après l'impact, suit les géodésiques des parois coniques, converge au point opposé, et la collision des particules d'eau génère le jet.
En variant l'angle d'ouverture des corbeilles, les chercheurs ont observé que les jets peuvent être horizontaux (favorisant la dispersion sur de longues distances) ou verticaux (aidant les propagules à s'accrocher aux plantes supérieures, notamment chez les champignons). Les angles optimisant l'énergie cinétique de ces jets correspondent à ceux observés dans la nature.
Les recherches se poursuivent en partenariat avec l'université de La Réunion pour explorer l'influence de l'environnement sur la géométrie de ces corbeilles.
