Un tube capillaire est un tube très mince fait d’un matériau rigide, tel que le plastique ou le verre. Les tubes sont utilisés pour collecter des échantillons de liquides, qui s’écouleront dans les tubes contre les effets de la gravité dans un processus appelé action capillaire. Ils sont couramment utilisés dans les domaines de la médecine et de la recherche pour extraire de très petits échantillons de liquides à analyser, tels que des échantillons de sang pour les diabétiques, ou pour les transporter vers d’autres appareils, tels que des boîtes de Pétri ou des microscopes, pour une étude ou une expérimentation plus approfondie.
L’épaisseur de l’ouverture des tubes capillaires varie d’une application à l’autre, le facteur déterminant étant la densité ou le poids des fluides à aspirer. Il existe de nombreuses tailles de tubes préfabriqués destinés à des applications spécifiques, telles que le prélèvement de sang. pour tester le taux de sucre dans le sang. Dans les applications de recherche, les chercheurs chauffent souvent le centre d’un tube de verre à proximité de son point de fusion. Ils tirent ensuite les extrémités, étirant le centre dans un tube très fin adapté à leurs besoins immédiats et, une fois le verre refroidi, le cassent au milieu pour créer un outil personnalisé.
Tous ces tubes fonctionnent selon un processus appelé action capillaire. Ce processus utilise deux forces physiques – la tension superficielle et l’adhérence – pour contrer les effets de la gravité et prélever un échantillon. La tension superficielle est la formation d’une barrière à la surface d’un fluide créée par la force nécessaire pour séparer les molécules individuelles du fluide les unes des autres. Cette force peut être observée dans un verre à boire, qui peut être rempli d’eau à un niveau légèrement supérieur au volume du verre, ce qui lui permet de s’élever au-dessus du bord. L’eau reste au-dessus du verre parce que la force requise pour séparer les molécules d’eau à la surface est supérieure à la force que la gravité exerce sur l’eau au-dessus du bord du verre.
L’adhésion facilite l’action capillaire en créant une force d’attraction mutuelle entre le liquide et le tube lui-même. Dans l’exemple d’un verre d’eau, l’eau est attirée et adhère au bord du verre, créant une limite à la surface de l’eau. C’est ce qui maintient l’eau dans le verre tandis que la tension superficielle détermine à quelle hauteur l’eau peut s’élever au-dessus.
Les tubes capillaires sont, par nature, très fins. De ce fait, il y a une forte adhérence autour de l’intérieur du tube, ce qui crée une surface en haut et en bas d’un liquide dans le tube. En conséquence, lorsqu’un liquide en rencontre un, il est aspiré dans le tube par les forces d’adhérence, créant une surface avec une tension superficielle spécifique qui reste intacte grâce à l’adhérence des parois du tube. Le liquide continuera à monter dans le tube jusqu’à ce que le poids de la masse totale de tout le liquide dans le tube dépasse la tension superficielle au fond.