Une bulle d'hydrogène sur une électrode de platine se comporte comme un nageur qui tente de remonter à la surface, mais à chaque fois qu'il est sur le point de se détacher, quelque chose l'attrape par les chevilles. En laboratoire, ce comportement a été filmé avec une caméra à haute vitesse : une bulle millimétrique reste suspendue près de la surface, alors que la poussée d'Archimède la tire vers le haut avec une force des milliers de fois supérieure à ce que la tension superficielle pourrait retenir.

Le secret réside dans les petites bulles qui naissent continuellement sur l'électrode. Lorsque la grosse bulle remonte, elle entre en collision avec ces petites et fusionne avec elles. Après chaque fusion, la bulle combinée pivote brusquement et se déplace vers le bas à une vitesse pouvant atteindre 13 centimètres par seconde. C'est cent fois plus rapide que sa vitesse de remontée avant la collision.

Pour comprendre l'origine de cette poussée, les auteurs ont construit un modèle informatique de la fusion. Il s'avère que lorsque deux bulles de tailles différentes fusionnent, la surface de séparation se contracte de manière inégale : une grande partie de l'énergie est dissipée pour freiner le liquide près de la petite bulle. Cette asymétrie crée une impulsion visqueuse dirigée vers l'électrode. L'ampleur de l'impulsion augmente avec la différence de taille entre les bulles.

Lors de fusions répétées, les impulsions s'additionnent comme les coups de nombreux petits marteaux. La force totale atteint environ un millionième de newton, ce qui est comparable à la poussée d'Archimède pour une bulle de rayon d'un demi-millimètre. Les forces électrostatiques et les effets Marangoni, autrefois considérés comme des candidats possibles, se sont avérés être d'un ordre de grandeur plus faibles.

Cette découverte change la donne pour les électrolyseurs, où les bulles font écran aux électrodes et réduisent l'efficacité. Si l'on parvient à contrôler la fréquence de fusion, on pourrait forcer les bulles à se détacher plus tôt ou, au contraire, les maintenir plus longtemps. Pour cela, il suffit de modifier le courant, la texture de la surface ou la composition de l'électrolyte. Ainsi, l'ancre invisible faite de milliers de petites poussées devient un outil entre les mains des ingénieurs.