George Gabriel Stokes [1819 – 1903], fut un brillant mathématicien et physicien britannique, dont le nom reste entre autres contributions majeures attachés à la mécanique des fluides. La loi qui porte son nom permet de quantifier la vitesse de la chute d’une sphère au sein d’un liquide visqueux [ou, dans le cas qui nous intéresse particulièrement en cosmétique, le vitesse de remontée d’une gouttelette de phase grasse au sein d’une émulsion] en fonction de sa viscosité et de la taille de la dite sphère.
Cette loi, remarquablement simple pour un sujet aussi complexe que la mécanique des fluides, exprime que la vitesse est inversément proportionnelle à la viscosité, et proportionnelle au carré du rayon de la sphère qui chute [ou de la gouttelette d’huile qui remonte].
Autrement dit, plus le cosmétique sera visqueux, moins il déphasera. On aurait pu s’y attendre, et c’est bien pourquoi nous insistons lourdement pour que nos clients ne développent pas des formules trop fluides – il y a moyen d’avoir des touchers très légers, même avec des formules relativement visqueuses au repos.
Mais ce que la loi de Stokes exprime surtout – car la valeur est ici au carré – c’est que plus les gouttelettes seront petites, moins il déphasera. Arriver à formuler uen émulsion avec des gouttelettes de 10µm de diamètre [5µm de rayon, 25µm²] permet par exemple d’obtenir un cosmétique qui déphasera quasi dix fois moins vite que si les gouttelettes mesuraient 30µm de diamètre [15µm de rayon, 225µm²].
En pratique, les vitesse de remontée des goutelettes doivent rester incroyablement faibles : si déjà elles remontent d’un seul millimètre, une couche aqueuse apparaîtra dans le fond du cosmétique – ce millimètre par an constituant vraiment une limite haute si tant qu’on souhaite continuer à parler d’un cosmétique digne de ce nom. Et qui dit vitesse incroyablement faible [on est de l’ordre du milliardième de millimètre par seconde], impose donc soit une viscosité élevée, soit des goutellettes de très petites tailles [ce dernier paramètre étant d’autant plus efficace que c’est le carré de la valeur qui compte]. On voit ici toute l’importance d’une bonne formule assortie d’un bon processus d’homogénéisation.