The surprises of capillary rise

La montée capillaire est l'une des illustrations les plus remarquables des effets de la tension superficielle. L'expérience consiste à placer un tube de petit diamètre au contact d'un liquide mouillant. Le liquide monte alors spontanément à l'intérieur du tube jusqu'à une hauteur qui peut atteindre plusieurs centimètres. En partant de cette expérience historique, nous extrayons des phénomènes nouveaux : (1) la dissipation au niveau de la ligne de contact, à l'origine d'une vitesse de montée constante à temps court, (2) la descente capillaire dans des milieux aérophiles qui donne lieu à de nouvelles dynamiques et (3) l'imprégnation capillaire dans des milieux complexes que nous illustrons par une montée capillaire dans des languettes flexibles copiées sur la langue du colibri. Ces trois grands axes d'études sont déclinés en sept chapitres dans lesquels nous étudions, expérimentalement et théoriquement, ces nouveaux phénomènes d'imprégnation capillaire.When contacting a wetting liquid with a narrow tube, a meniscus forms and rises spontaneously, progressing up to several centimetres. This remarkable illustration of surface tension is known as capillary rise. After more than three centuries of studies, capillary rise is now well apprehended and is often seen as a model experiment to study the impregnation of liquids in confined media. Despite its apparent simplicity, capillary rise still preserve a few mysteries that are studied in this manuscript: (1) the viscous dissipation near the contact line, responsible for a constant velocity dynamics at short time of a capillary rise, (2) a capillary descent observed in aerophilic tubes showing unexplored dynamics and (3) capillary impregnation in complex media, as illustrated by the rise of a liquid in deformable stripes inspired by hummingbird tongues. These three topics are investigated along seven chapters as we explore (experimentally and theoretically) new aspects of liquid impregnation in confined media