Domaine de température

Des études ont montré que la rupture spontanée de l'équilibre métastable de la surfusion de gouttelettes d'eau pure se produit entre une température limite inférieur (~ -41°C) et une température critique supérieur avoisinant -14°C. Ce domaine de températures se retrouve pour toute surfusion, que se soit celle de l'eau ou celle de l'étain, mais bien sûr pour des valeurs différentes. Entre la température minimale de nucléation et celle critique propre à chaque type d'eau utilisée (ou d’autres corps), il existe différents seuils plus probables de rupture de la métastabilité. Il apparaît que des changements de structure du liquide ou des phénomènes de précristallisation précèdent la nucléation homogène. Ces phénomènes dits "coopératifs" par Madeleine Lere-Porte, précédent et préparent le retour à l'état stable. La théorie des seuils proposée en 1952 par C. Lafargue semble être la plus à même d'expliquer ces phénomènes. Serait-il probable que l'on puisse passer de l'état liquide à celui solide par une série d'états quantifiés ? La surfusion apparaît alors comme une succession d’états intermédiaires.

Mais la surfusion intervient principalement pour un liquide de température assez proche de son point de congélation et préférentiellement pour un faible volume. Le faible volume explique une forte tendance à la métastabilité de part la plus faible quantité de matière à auto-organiser. Quant à expliquer le faible écart entre la température du système et le point de congélation théorique du système, il semble que les molécules d’eau soient réticentes à s’arranger en cristaux pour un si faible écart et ne daignent faire cet effort sans instabilité que pour des écarts beaucoup plus grands ! La formulation est certes un peu cavalière, mais permet néanmoins de faire comprendre au néophyte l’importance de la loi du tout ou rien.