La question de savoir s'il existe des objets autres que sphériques capables de flotter en équilibre dans toutes les orientations, connue sous le nom de problème des corps flottants d’Ulam, a longtemps intrigué les mathématiciens. Des recherches ont confirmé l'existence de telles formes, notamment les courbes de Zindler en deux dimensions et des corps similaires en trois dimensions.
C'est dans ce contexte que Lucie Pontiggia, étudiante à l'ESPCI, a relevé le défi lors d'un stage à l'Institut Langevin durant l'été 2025. Guidée par Angélique Campaniello, doctorante, elle a conçu et fabriqué un flotteur en forme de cœur basé sur une courbe de Zindler. Une expérience a ensuite été mise en place pour étudier son comportement.
Les résultats sont probants : lorsque sa densité est proche de la moitié de celle du liquide, le cœur flotte effectivement à l'équilibre, quelle que soit son orientation. Il s'agit de la première réalisation expérimentale de cette propriété. L'expérience a également permis de mettre en lumière l'influence de phénomènes physiques non idéaux, tels que la tension de surface.
Ce travail, réalisé quelques mois seulement après le stage de Lucie Pontiggia, a abouti à une publication dans l'American Journal of Physics et a fait la couverture de ce prestigieux journal scientifique. L'article est co-signé par Lucie Pontiggia, Angélique Campaniello et Emmanuel Fort.
Au-delà de la prouesse scientifique, cette expérience illustre parfaitement l'importance de la formation par la recherche à l'ESPCI. Dès la première année, les élèves sont confrontés à la recherche, notamment via des stages courts soutenus par l'Université PSL dans le cadre du programme UROP. Des projets scientifiques en équipe, menés sur une année, permettent aux étudiants d'explorer des questions originales et d'obtenir des publications scientifiques de premier plan, voire des dépôts de brevets.
Ce cœur flottant témoigne ainsi de la valeur de la formation par la recherche dès le début du cursus universitaire.
