De l'eau confinée entre deux cylindres, lorsque le cylindre intérieur tourne, s'écoule d'abord en couches régulières. Mais dès que la vitesse franchit un certain seuil, les couches se plissent en bourrelets annulaires, semblables à une pile de beignets. Les additifs polymères, même à des concentrations infimes, se comportent comme des ressorts : ils s'étirent et se compriment, conférant au liquide une élasticité. Dans cette nouvelle étude, une expérience numérique a examiné comment ces ressorts modifient le seuil de stabilité et la danse même des tourbillons.

L'auteur a modélisé l'écoulement dans l'espace entre les cylindres, où le rayon du cylindre intérieur est vingt fois plus petit que celui du cylindre extérieur. Dans l'écoulement stationnaire, un bruit blanc de durée finie a été introduit : des impulsions aléatoires à toutes les fréquences, comme si l'on frappait simultanément le liquide avec une multitude de petits marteaux. Ensuite, l'ordinateur a suivi si ces perturbations s'amortissaient ou s'amplifiaient. Pour l'eau ordinaire, le nombre de Reynolds critique, au-delà duquel la croissance commence, s'est avéré être d'environ 265. Pour une solution faiblement élastique, le seuil est tombé à 202 : les ressorts déstabilisent l'écoulement.

Mais la plus grande surprise attendait plus loin. Dans l'eau ordinaire, après la perte de stabilité, les tourbillons de Taylor annulaires bien connus apparaissaient. Dans la solution polymère, des tourbillons hélicoïdaux se sont formés : des structures en spirale, enroulées le long de l'axe des cylindres, comme le filetage d'une vis. Auparavant, de tels tourbillons dans un liquide ordinaire n'apparaissaient que lorsque les deux cylindres tournaient en sens opposés. L'élasticité des molécules de polymère imite cet effet, bien que le cylindre extérieur reste immobile.