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Universités


Universités à l'exposition de Liège 1939

© Sergysels
Architecte(s) : Paul Fitschy, Klutz et Tibeaux

Ce très beau palais fut, sans conteste, une excellente étude d'architecture fonctionnelle. L'ensemble des volumes reflétait fidèlement le plan inspiré uniquement de la nécessité d'une mise en valeur parfaite des objets exposés et surtout, de l'obligation d'amener le visiteur à parcourir tous les stands, sans fatigue. Le parcours était tracé avec beaucoup d'ingéniosité. Le visiteur était directement amené à l'étage le plus élevé par une rampe en pente douce et, par un escalier facile, il descendait aux niveaux inférieurs après avoir été conduit à travers tous les stands.

D'une architecture très moderne, aux pleins et aux vides bien équilibrés, le Palais des Universités était une des meilleures applications de l'ossature métallique standard. Cette charpente devenait un des éléments principaux de la composition des façades. La verrière de droite, d'une belle élégance, laissait entrevoir les passerelles intérieures. Il nous fallut néanmoins regretter que la rampe d'accès fut moins une réalisation architecturale qu'un échafaudage. D'autre part, nous eussions préféré un auvent plus léger.


Les Sciences

Les trois premières classes du Programme général s'intitulaient respectivement : « Les Sciences dans leurs rapports avec l'Eau », « L'Eau dans les Sciences et les Arts appliqués », « L'Eau dans la nature ».

En réservant ainsi la place d'honneur aux activités scientifiques, on entendait non seulement se conformer à une tradition, mais encore, et surtout, marquer le caractère de l'Exposition placée entièrement sous le signe de la science et de la technique.

Toute la participation nationale à ces trois classes, sauf la partie industrielle de la dernière, était réunie dans un vaste palais dénommé le Palais des Universités. Le but était de présenter une synthèse des études et annotations des savants sur l'EAU et ses propriétés, et de montrer comment l'enseignement belge 'cultive et transmet ces connaissances. Comme on le remarquera dans la suite, la matière était si étendue que la plupart des sections de nos établissements scientifiques étaient représentées.

L'ensemble produisit la meilleure impression et donna une idée élevée de la valeur de notre enseignement supérieur. Ce qui frappa par-dessus tout, ce fut l'harmonie dans la présentation. Les organisateurs surent éviter les inconvénients du stand individuel. Ils établirent un plan général dressé par groupes de sciences auquel tous les établissements furent invités à apporter leur collaboration. Ce
plan fut scrupuleusement réalisé : chaque science ou partie de science comporta ainsi un stand unique, homogène et complet.

Prirent part à cette manifestation : les Universités de Bruxelles, Gand, Liège et Louvain, la Faculté polytechnique de Mons et l'Institut agronomique de l'Etat à Gembloux, la Fondation médicale Reine Elisabeth, le Fonds national de la Recherche scientifique, l'Institut royal météorologique et le Service géologique de Belgique. Enfin, quelques industriels prêtèrent leur concours en exposant du matériel pour compléter certains stands.

Ne pouvant citer tous les exposants et leurs nombreux collaborateurs, adressons-leur collectivement les plus vifs éloges. Leur parfait esprit de collaboration a produit cette chose unique que fut le Palais des Universités de l'Exposition de Liège 1939. Ce fut une démonstration éclatante de la vitalité de nos universités, écoles supérieures et institutions de recherches scientifiques.

Nous tenons à rappeler que c'est M. l'ancien ministre J. Duesberg, Commissaire des classes 1 et 2, qui présida à l'organisation générale en sa qualité de recteur de l'Université de Liège.

La description ci-après est limitée, en général, à l'énumération des démonstrations présentées : leur nombre et leur intérêt étaient tels qu'un volume entier de l'importance de celui-ci aurait pu y être consacré. Elle tient compte du groupement des sciences par la Classification générale et suit à peu près l'ordre dans lequel se succédaient les stands en parcourant le Palais dans le sens unique imposé au visiteur.

Commençons par la section de la PHYSICO-CHIMIE où le premier problème étudié était la composition de l'eau. On y assistait à la décomposition de l'eau en ses deux constituants î hydrogène et oxygène, par électrolyse et par procédé thermique. Puis on la reconstituait par la combinaison des deux éléments. Cette synthèse produisant beaucoup de chaleur, il était aisé de démontrer l'application industrielle de ce phénomène, dans le chalumeau oxhydrique, par exemple.

Le visiteur découvrait ensuite tout ce que l'on sait à l'heure actuelle sur la structure, les dimensions et les propriétés de la molécule d'eau (mouvements vibratoires internes, polarité électrique), ainsi que sur l'action catalytique de l'eau et l'importance de son rôle dans les réactions chimiques.

Il s'y trouvait : un appareil de distillation Weboba Pigrez à alimentation automatique, un appareil de distillation De Stadler et un tensiomètre universel permettant la détermination de la valeur de la tension superficielle statique ou dynamique, ainsi que la tension interfaciale s'exerçant à la surface de contact de deux liquides non nuisibles.

Plus loin, au stand de la CHIMIE ANALYTIQUE, des appareils (deux potentiomètres de Poggendorff et deux ponts de Kohlrausch) illustraient l'influence exercée, depuis une cinquantaine d'années, par la physico-chimie sur toutes les branches de la chimie et, en particulier, sur l'analyse. A côté de modèles de démonstration, figuraient des appareils perfectionnés de grande précision. Des tableaux montraient les connexions du potentiomètre et du pont de Kohlrausch et donnaient les résultats d'un dosage potentiomé-trique d'un sel d'argent (Ag NO3) par un chlorure alcalin (NaCl) et d'un dosage d'acide chlorhydrique au moyen de soude caustique titrée par la méthode conductométrique.

Non moins intéressante était la section de CHIMIE COLLOÏDALE qui présentait quelques propriétés des colloïdes. On sait que l'effet Tyndall indique comment, dans une solution colloïdale, les particules dispersent la lumière. Ce phénomène peut être observé grâce à l'ultra-microscope. Celui-ci permet également l'observation d'un mouvement brownien analogue à celui dû à l'agitation thermique des molécules.
Un appareil, spécialement réalisé à cet effet, faisait apparaître par les méthodes de l'ultra-filtration l'hétérogénéité des solutions colloïdales.

Des modèles montraient que la plus simple micelle colloïdale (particule des colloïdes) est en réalité un édifice complexe renfermant un grand nombre d'atomes. De petits tubes de verre symbolisaient les liens de cohésion entre des molécules et, en particulier, les liens d'hydrophilie. Les modèles représentaient les trois grands types de colloïdes. Micelle d'amidon, s'identifiant à une très grosse molécule chimique : colloïde vrai; micelle de savon, agrégat d'un grand nombre de molécules plus petites à peu près identiques : colloïde d'agrégation,- enfin, micelle formée par une particule de graphite en suspension stabilisée ou peptisée par les molécules de savon absorbées : colloïde composite.

L'exposition de CHIMIE APPLIQUÉE portait principalement sur la corrosion des métaux, la pollution des rivières et le traitement des eaux usées.

Des expériences simples mettaient en évidence l'action des différents facteurs de corrosion. L'attention était attirée d'une part, sur les méthodes utilisées dans les laboratoires pour comparer la résistance relative des métaux (méthode Thysen-Bourdouxhe, méthode de Nylius, essai au brouillard salin, essai d'immersion alternée) et d'autre part, sur tous les procédés modernes de protection.

Les problèmes de la pollution des rivières et du traitement des eaux usées étaient passés en revue ensuite. Sur un panneau, étaient schématisées toutes les vicissitudes d'un cours d'eau. En outre, on avait rassemblé le matériel de campagne et de laboratoire utilisé pour le prélèvement des échantillons d'eaux et de boues, un filet pour le captage du plancton, le matériel pour les essais physiques, physico-chimiques, chimiques et biologiques. Enfin, des plans et des schémas figuraient les méthodes de traitement des eaux résiduaires.

Plus importante était la participation de la PHYSIQUE groupant des appareils de démonstration d'un vif intérêt et dont le thème général était les propriétés physiques de l'eau.

Le premier point traité par les expériences était l'hydrostatique. On voyait une illustration du principe de Pascal ou de l'équipartition des pressions. La notion de pression hydrostatique, le principe des vases communicants, le principe d'Archimède étaient mis en lumière par des expériences simples d'un grand intérêt didactique. Une autre expérience montrait l'équilibre de l'eau soumise à un mouvement de rotation faisant ressortir le principe de la pompe centrifuge.

L'hydrodynamique était envisagée ensuite et l'on établissait la loi des chutes de pression ou pertes de charge en conduites. Le principe de la trompe à eau était également mis en évidence.

Venaient après cela des expériences relatives aux phénomènes superficiels et capillaires. Elles mettaient en parallèle le cas de l'eau et celui du mercure qui, au point de vue de la capillarité, se comporte à l'opposé de l'eau. Une balance de tension mesurait la valeur de la tension superficielle. Le diamagnétisme de l'eau était démontré également.

Une série d'expériences montraient le phénomène de la propagation des ondes à la surface de l'eau sous un aspect permettant, par analogie, une compréhension aisée du problème de la propagation des ondes lumineuses.

Enfin, étaient reproduits les phénomènes de réflexion et de réfraction et les expériences classiques de Fresnel et de Newton sur les interférences.

En annexe, la section de l'OPTIQUE présentait, à côté de phénomènes purement spectaculaires, des expériences explicatives de ceux-ci, ainsi que des démonstrations de quelques propriétés de l'eau comme milieu optique.

Citons la réalisation d'un petit jet d'eau et d'une fontaine lumineuse : expériences montrant l'absorption par l'eau des radiations infra-rouges, une reproduction du halo photographique et la production d'un arc-en-ciel en miniature. Enfin, il était donné au visiteur une démonstration du mirage qui, comme on sait, résulte de la réfraction et de la réflexion des rayons lumineux dans les couches d'air de densités différentes.

Ensuite, venait le stand important de la SPECTROSCOPIE envisagée principalement au point de vue des applications de la méthode spectrographique aux analyses scientifiques et industrielles.

Un tableau schématique figurait le spectre simplifié d'un mélange de lithium, sodium, strontium et cuivre. Un exemple d'analyse quantitative directe était donné par un bi-spectroscope photoélectrique permettant de lire immédiatement la composition d'un mélange binaire.

Dans une vitrine se trouvait un grand spectrographe à double équipage, instrument des plus modernes pour photographier à volonté n'importe quelle région spectrale depuis la longueur d'onde de 1.910 jusqu'à 12.000 Angstrom, soit avec optique en quartz pour l'ultra-violet, soit avec optique en verre pour le visible et l'infrarouge.

On voyait encore une installation permettant de réaliser des analyses spectrographiques en utilisant le courant électrique à haute fréquence. Ensuite, étaient présentées les phases successives d'une analyse d'eau par voie spectrographique. Cela comporte la récupération du résidu d'eau par évaporation lente, le prélèvement de la quantité de résidu nécessaire pour une analyse complète et la réalisation de celle-ci au moyen d'une installation spectrogra-phique appropriée, enfin l'obtention de clichés donnant les résultats de l'analyse.

L'exposition de PHYSIQUE ET CHIMIE NUCLÉAIRES comportait un laboratoire complètement équipé pour la production de radioéléments artificiels à partir de l'eau lourde. Il comprenait un générateur à courant continu à très haute tension (1.000.000 volts) du type à poussières conçu et réalisé à l'Institut de physique de l'Université de Liège (par MM. Max Morand et André Raskin) et un tube producteur de neutrons construit par les Usines Philips. Ce tube reçoit de l'hydrogène lourd extrait par électrolyse de l'eau lourde,- la décharge électrique, alimentée par le générateur à haute tension, y produit des ions d'hydrogène. Ceux-ci sont lancés par l'action de la haute tension, avec une vitesse considérable, sur une cible en lithium,- sous l'action de ce bombardement, la cible émet des neutrons. Ces derniers sont utilisés pour donner à des corps ordinaires et stables des propriétés radioactives identiques à celles des éléments radioactifs naturels. La démonstration consistait donc dans le bombardement de corps par les neutrons et dans l'observation de la radioactivité ainsi produite.

Comme les atomes d'une même espèce chimique, qu'ils soient radioactifs ou non, se déplacent de la même manière, la radioactivité des uns permet de suivre et de mesurer le déplacement des autres. Cette propriété remarquable fournit des applications physiques, chimiques, biologiques ou techniques dont le nombre n'est limité que par la quantité encore très faible de radioéléments artificiels susceptible d'être produite.

Les radioéléments artificiels permettent encore d'étudier la région centrale de l'atome, c'est-à-dire le noyau, duquel dépendent directement ou indirectement toutes les propriétés physiques et chimiques caractéristiques de chaque élément chimique.

On peut utiliser les neutrons, soit directement, soit indirectement, pour le traitement des tumeurs cancéreuses. C'est dire toute l'importance de l'étude des phénomènes nucléaires.

Des appareils variés (chambre de Wilson, compteurs de rayonnements) permettaient de mesurer les phénomènes radioactifs obtenus.

Un modèle réduit d'électro-aimant de cyclotron était également présenté. Ce modèle a été utilisé pour faire une étude méthodique des meilleures conditions de réalisation de cet appareil qui trouverait tout naturellement sa place dans un laboratoire de physique et chimie nucléaires, à côté de l'installation à haute tension et du tube à ions.

La section de la BIOLOGIE ANIMALE ET VÉGÉTALE comportait tout d'abord une petite exposition intéressante montrant tout le détail d'une coupe faite dans une plante en recourant à l'emploi de la microscopie par fluorescence.

Etaient particulièrement mis en évidence, les mouvements rapides, soit intra-cellulaires, soit de l'organisme tout entier, chez les plantes aquatiques.

Une série de microphotographies de coupes obtenues à l'aide d'un appareil ultraphot (microscope et chambre photographique combinés) permettait de rendre perceptible une partie de l'anatomie des plantes vasculaires aquatiques. Les microphotographies étaient présentées, sous forme de diapositives, sous les aquariums contenant les plantes.

Peu de personnes se doutent que des microbes de quelques millièmes de millimètre peuvent, dans certaines circonstances, former des masses atteignant en quelques jours plusieurs tonnes. C'est cependant le cas pour le leuconostoc. On désigne ainsi des masses gommeuses pouvant avoir la taille d'un homme et formées par l'association symbiotique de trois organismes. Elles se développent dans les liquides sucrés industriels, détruisant une quantité considérable de sucre et causant de nombreux ennuis (obturation des conduites, arrêt des machines...).

Afin de rendre frappante leur activité extraordinaire, ces masses microbiennes étaient exposées et cultivées dans deux cylindres de verre fortement éclairés. On pouvait ainsi observer les sortes d'explosions qui s'y produisent continuellement par le dégagement du gaz carbonique formé, projetant avec violence les débris de gomme. Le phénomène cesse, soit par épuisement du milieu en sucre, soit par augmentation de l'acidité.

La croissance rapide des plantes a fait l'objet de recherches fort intéressantes au Jardin botanique de l'Université de Gand. Certaines espèces, placées dans des conditions convenables, croissent à une allure accélérée. Ainsi pour les pétioles des « Nymphæa », la croissance peut être de 10 à 20 centimètres par jour,- pour ceux de « Victoria » et de « Limnanthemum », la vitesse est plus grande encore : 30 centimètres par jour et plus. On a observé des pétioles longs de 10 à 12 centimètres qui, en 24 heures, avaient triplé ou quadruplé de longueur.

Des photographies représentaient des pieds de « Limnanthemum Nymphacoïdes » et de « Sagittaria Sagittifolia », tous deux du même âge, développés respectivement dans une eau peu profonde (12 à 15 cm.) et dans une nappe d'eau épaisse (80 cm.).

On peut faire enregistrer la croissance par la plante elle-même à l'aide d'un auxanomètre. Deux auxanogrammes étaient visibles au stand. On constatait des vitesses de 10 à 15 millimètres par heure, maintenues pendant plusieurs heures.

La croissance du pédoncule est parfois plus rapide encore que celle des pétioles décrits ci-dessus; lente au début, elle avance de plus en plus vite. Les observations suivantes ont été faites : 46 centimètres en 24 heures, 15 centimètres en 7 heures, 25 centimètres en 12 heures, etc. Le phénomène était nettement observable dans les aquariums.

Les plantes aquatiques amènent des changements dans la composition chimique des eaux naturelles par la quantité et la qualité des sels dissous. En effet, sous l'influence de la lumière solaire, elles assimilent l'acide carbonique et dégagent l'oxygène. Une étude détaillée de ce phénomène sur l’ « Elodéa Canadensis » était représentée en un tableau mettant en évidence une augmentation du pH de l'eau et une diminution de son alcalinité.

Dans une belle série d'aquariums, se trouvaient diverses anémones de mer, des crabes, homards, Bernard l'Hermite, spirographes et ascidies, sèches, plies et raies, requins, trigles, hippocampes et poissons coralliens. Les animaux marins sont conservés et peuvent d'ailleurs être cultivés pendant des années dans une eau de mer artificielle, sans aucun renouvellement. Cela permet d'entreprendre l'étude biologique des espèces marines dans des laboratoires continentaux situés loin de la mer. Pour éviter les putréfactions nuisibles à la conservation des animaux, l'eau est filtrée constamment sur un charbon spécial, le charbon de bois activé.

L'étude de la fonction respiratoire du sang chez les animaux aquatiques retenait ensuite l'attention du visiteur. On sait que les substances présentes dans le sang circulant et capables suivant le cas de se charger ou de se décharger de molécules d'oxygène, sont chimiquement de nature très différente, en dehors de leur propriété commune d'être oxygénables. Des photographies en montraient l'aspect sous forme de cristaux et une préparation d'hémérythmie était visible au microscope. Ces substances ont un spectre d'absorption caractéristique. Celui de l'hémoglobine était visible au micro-spectroscope.

La comparaison des courbes d'absorption des différents animaux aquatiques est très instructive. Ce point était illustré par la comparaison des courbes d'absorption de l'oxygène par le sang de la carpe et de la truite. La courbe d'absorption de la truite monte beaucoup moins rapidement que celle de la carpe. En d'autres termes, la charge complète du sang de la carpe est accomplie à une pression d'oxygène beaucoup plus basse que celle du sang de la truite, ce qui explique que cette dernière s'asphyxie dans une eau mal aérée, dans laquelle la carpe vit parfaitement.

Enfin, l'extraction des principes actifs des végétaux et leur étude chimique étaient illustrées par une série d'opérations effectuées sur « Hippuris Vulgaris L. », unique représentant belge de la famille des Hippuridacées.

Un petit stand consacré à l'HYGIÈNE permettait de passer en revue une série d'appareils destinés au prélèvement et à l'étude des eaux. Un de ceux-ci servait à la démonstration de la contamination possible par entrée de souillures dans les canalisations enterrées.

Figuraient en outre : deux appareils de Dunbar, l'un pour le prélèvement des sédiments des fleuves, l'autre permettant de prendre au moyen d'une chaîne graduée des échantillons d'eau à diverses profondeurs, un appareil de Heyroth pour le puisage à diverses profondeurs et un appareil de Marboutin pour la recherche de la fluorescéine en vue d'établir le trajet souterrain des eaux. Au mur, était fixée une carte de la Belgique au 1/40.000 indiquant des sources et des résurgences.


Une section adjacente était consacrée à la part prépondérante de l'EAU DANS LES DENRÉES ALIMENTAIRES.

On sait que le corps humain, tant chez l'adulte que chez le nouveau-né, contient une forte proportion d'eau, environ les 2/3 du poids total. En général, les aliments qui permettent la croissance et entretiennent la vie, contiennent aussi une grande quantité d'eau. Les légumes et les fruits en renferment tellement qu'ils permettent parfois de s'abstenir de boisson. Des tableaux représentaient la proportion d'eau et de matières sèches de divers produits alimentaires.

En se basant sur la composition des aliments, on peut établir par le calcul la ration journalière nécessaire pour une personne au repos et pour une personne au travail, ainsi que les quantités d'eau absorbées. Trois grands tableaux en donnaient un aperçu.

La participation de la THÉRAPEUTIQUE comprenait la maquette d'un institut modèle d'hydrothérapie et des schémas figurant l'action de différents médicaments sur la diurèse, les possibilités de
ranimation des centres nerveux, la filtration rénale à l'état de santé et en pathologie. En outre, diverses techniques relatives à l'hydrothérapie (ce terme étant pris dans son sens le plus large) comprenant une chambre de bain carbogazeux et de bain de tourbe, une chambre de bain de mousse, un dispositif de brouillard neutralisant pour gaz toxiques, une chambre de brouillard à eau simple et à eau carbogazeuse, une installation de douche filiforme, de douche sous caoutchouc à pression de 16 atmosphères, de douche par pulvérisation carbogazeuse « au pistolet », un appareil de plongée, une installation d'oxygénothérapie conçue de telle sorte que l'oxygène puisse être administré pendant le bain carbogazeux comme en dehors de celui-ci, une installation individuelle et collective d'oxygénothérapie et de carbothérapie.

On doit l'installation de bains carbogazeux naturels et de bains de tourbe à la Compagnie fermière des Eaux et des Bains de Spa. On sait l'importance prise en thérapeutique des affections cardiovasculaires par le bain carbogazeux naturel ainsi que les résultats obtenus dans le rhumatisme et la goutte par le bain de boue des Fagnes.

Des recherches entreprises dans les laboratoires de la station spadoise, il résulte que les bains carbogazeux ont une action particulièrement favorable sur la circulation périphérique et qu'ils contribuent à l'amélioration de la contraction cardiaque.

Les études entreprises à Spa également sur les bains de boue au moyen de méthodes physiologiques précises, ont mis en évidence leur action vigoureuse sur la circulation, la respiration et la diurèse.
A côté de la thérapeutique par bains, divers modes d'inhalation étaient représentés : inhalation d'eau carbogazeuse par jet brisé, inhalation de vapeur à température variable servant de véhicule d'oxygène pur.

Parmi les douches, figurait une douche « au pistolet » produisant un massage de tout le revêtement cutané au moyen de fines gouttelettes d'eau carbogazeuse dispersées sous pression et à température voulues. Ce massage est indiqué dans le traitement de certaines stases circulatoires et notamment des acrocyanoses.

L'appareil de plongée aux petites profondeurs, réalisé par la Société Englebert, mérite aussi d'être signalé. Il peut servir également dans les atmosphères toxiques (forts, abris, égouts, mines) et dans les industries nécessitant l'isolement des travailleurs (concassage, cimenterie, etc.).

Se trouvait aussi dans la section de la thérapeutique par l'eau, un stand consacré à la gazothérapie avec une installation de sauvetage munie des appareils. Il avait paru intéressant d'envisager la thérapeutique de l'asphyxie notamment par noyade : la plupart des postes de secours au littoral et le long de nos voies d'eau demeurant dépourvus d'appareils de « ranimation ». On montrait non seulement des appareils individuels d'oxygénothérapie et de carbothérapie, mais encore une installation collective de gazothérapie. Ces équipements collectifs sont destinés aux hôpitaux, aux postes de secours, aux voitures-ambulances, aux postes avancés de campagne, etc. Ils sont indiqués notamment pour le traitement des intoxications par gaz.

Pour objectiver la fonction rénale et l'effet des perturbations susceptibles de l'influencer, divers moulages de néphron avaient été exécutés. On y voyait le glomérule avec ses artères afférente et efférente, le tube contourné proximal, le segment intermédiaire, le tube contourné distal et les tubes collecteurs de Bellini.

Enfin, le stand de thérapeutique était complété par une maquette représentant, en réduction fidèle au dixième, un étage d'un institut de physiothérapie adapté de façon idéale à la thérapeutique par l'eau. Tous les genres de bains simples et minéraux artificiels, ainsi que toute la gamme de bains médicamenteux peuvent y être réalisés. Une salle de douches complète montre les types de douches fixes et mobiles, aux localisations variées. Une autre salle est aménagée pour les applications de boue et de paraffine avec l'outillage de préparation et de nettoyage des malades. Le massage sous l'eau à température élevée et sous forte pression se réalise à l'aide d'un appareillage des plus modernes. La douche massage de Vichy est également prévue. Autour d'une piscine à eau froide, se trouvent les bains turcs et romains (air chaud et vapeur). Une piscine à eau tiède sert à la mobilisation et à la rééducation motrice, sous l'eau, des paralytiques. Des appareils mécano-thérapeutiques peuvent être immergés pour le traitement des
séquelles post-traumatiques et des raideurs articulaires des membres inférieurs. Les bains hydroélectriques à quatre cellules, et généraux, sont réalisables. A côté des pédiluves, sont aménagés des promenoirs submergés à fond de sable et de gravier pour le traitement des pieds plats. L'installation est complétée par une douche gynécologique en hamac, des bains de siège simples et à jets multiples et un dispositif spécial permettant l'administration d'un grand lavement, sous l'eau.

La section d'ÉLECTROTECHNIQUE GÉNÉRALE présentait une démonstration des effets des décharges orageuses sur les lignes électriques. On sait que les décharges atmosphériques se produisant en temps d'orage (coup de foudre) soumettent les réseaux électriques et les appareils raccordés à des épreuves extrêmement dures. La construction du matériel pouvant résister à ces sollicitations exige par conséquent une étude expérimentale. C'est la raison d'être des générateurs d'ondes de chocs capables de reproduire les sollicitations électriques consécutives à ces décharges.

Le principe de ces stations consiste à charger des condensateurs en parallèle et à les décharger en série en appliquant la tension ainsi produite à l'objet à essayer. La station à 700.000 volts présentée était établie d'après le schéma suivant. Quatorze condensateurs de 0,2 microfarad chacun sont groupés deux par deux et chargés en série-parallèle par un transformateur 115/75.000 volts par l'intermédiaire de résistances liquides et d'un kénotron (tube redresseur); lorsque les condensateurs sont chargés, la tension est de 75.000 X y 2 = 106.000 volts. A cet instant, l'éclateur fonctionne provoquant la mise en série des deux premiers étages et de proche en proche celle des 14 condensateurs dont les tensions s'ajoutent. On dispose alors d'une tension de décharge de 700.000 volts environ, compte tenu des pertes dans les éclateurs.

Cette installation permettait de réaliser les expériences suivantes :
a) Le chemin de décharge, c'est-à-dire le chemin suivi par la décharge électrique consécutive au coup de foudre et qui est déterminé par les lois générales de l'électricité : il est en principe le chemin de moindre résistance;
b) Le contournement d'un isolateur : une étincelle jaillissant
entre un nuage et un fil de ligne, celui-ci est porté à un très haut potentiel et une étincelle contournant un isolateur jaillit de la ligne vers le pylône,-
c) L'influence de la mise à la terre des pylônes : lorsque la décharge se produit sur un pylône reposant sur de la terre humide, constituant une bonne prise de terre, le courant s'écoule facilement sans produire de perturbation. Mais, lorsqu'elle se produit sur un pylône placé dans une fosse remplie de gravier sec, par suite de la résistance électrique de ce gravier, le pylône est porté à un potentiel élevé et un contournement se produit du pylône vers la ligne,-
d) La protection par fil de terre : si un fil conducteur relié électriquement à la terre est placé au-dessus d'une ligne, celle-ci ne sera pas atteinte par la décharge. Le fil de terre a en outre un effet
d'atténuation très marqué sur les surtensions produites par induction électrostatique;
e) La protection par parafoudres : ceux-ci servent à écouler vers la terre les courants dus, soit aux décharges indirectes, soit, si leur capacité est suffisante, aux coups de foudre directs. Les para-foudres modernes se composent de deux éléments disposés en série : un éclateur et des résistances qui limitent la tension de la ligne à une valeur compatible avec son isolement, c'est-à-dire sensiblement à 2,5 fois la tension de service. Les parafoudres devant, comme les pylônes frappés par la foudre, écouler de grandes quantités d'électricité en un temps très court, doivent, sous peine d'être inutiles, être raccordés à une bonne prise de terre.

Dans ses deux parties, drainage et irrigation, la participation de l'HYDRAULIQUE AGRICOLE mettait en lumière les rapports de l'eau avec le sol et les plantes cultivées, selon qu'il y a excès ou insuffisance d'eau.

Une maquette représentait la réalisation d'un drainage moderne. Au centre, la succession des travaux à exécuter : d'une part, le jalonnage et le piquetage des fossés, le creusement des fossés de drainage et des collecteurs et le réglage de leur pente, le placement des drains et leur raccordement aux collecteurs, le remblayage des fossés,- d'autre part, la régularisation et la rectification de l'émissaire, la construction de la bouche du collecteur principal d'évacuation, ainsi que le regard permettant de vérifier le bon fonctionnement des drains. Les parties de gauche et de droite de la maquette montraient respectivement l'aspect d'une terre non drainée et celui d'une terre ayant bénéficié de cette opération.

L'exécution d'un drainage de ce genre est coûteuse et demande l'intervention d'une main-d'œuvre qualifiée. Aussi a-t-on cherché d'autres procédés plus simples, et surtout, moins onéreux. Telle est l'origine du drainage mécanique qui met en œuvre des machines à creuser une galerie souterraine ou c coulée de taupe ». Des vues photographiques montraient les divers types de machines imaginées dans ce but.

Quatre maquettes illustraient les différents procédés d'irrigation par gravité, et un groupe de photographies représentaient l'appareillage et l'exécution de l'irrigation par les procédés modernes.

Enfin, différents tableaux renseignaient sur le rôle de l'eau dans la végétation et l'exploitation agricole.

L'ensemble imposant du GÉNIE CIVIL offrait une illustration complète des procédés d'essai et de contrôle des matériaux.

D'abord, un appareil de laboratoire faisant subir aux peintures d'une façon accélérée les effets des principaux agents auxquels elles sont soumises dans leurs conditions normales d'emploi : humidité, gel, dessiccation, irradiations solaires, éventuellement action d'atmosphères et de solutions plus ou moins agressives.

L'efficacité des peintures comme protection des aciers contre la rouille faisait l'objet d'une expérience particulière. L'étude de la corrosion des mortiers et bétons de ciment était illustrée par des éprouvettes de mortier plongées dans des solutions agressives et par des essais d'Anstett sur différents ciments.

Citons également un appareil pour l'étude de l'ascension capillaire dans les sables et un autre enregistrant l'augmentation de densité résultant de la mise en suspension de la terre dans l'eau. Un modèle de digue en terre et un modèle de caisson donnaient au public une idée des conditions auxquelles doivent répondre des constructions de ce genre. Un œdomètre permettait de déterminer les relations entre la compression exercée sur les terres et les tassements qui en résultent. Le coefficient de perméabilité de la loi de Darcy était étudié au moyen d'un appareil spécial.

Le stand réservé dans cette section à l'HYDRAULIQUE réalisait de façon très complète les diverses installations d'un laboratoire destiné à servir à la fois à illustrer l'enseignement oral donné aux étudiants et à poursuivre des travaux de recherche avancés. Les lois de similitude et la valeur de la théorie élémentaire basée sur l'équation d'Euler étaient vérifiées. Le montage servait également à mettre en évidence le phénomène de la prérotation perceptible à l'ouïe, au moyen de quelques bulles d'air qu'on laisse pénétrer à l'entrée d'un tuyau d'aspiration horizontal en verre et qui montrent le mouvement de rotation de l'eau avant son arrivée dans l'aubage d'une roue. Des diagrammes donnaient, traduits en courbes caractéristiques, les résultats obtenus au cours des essais.

L'importance industrielle considérable de la mesure exacte des débits en conduite est indéniable,- elle se chiffre toujours par une économie appréciable et permet un contrôle facile de la fabrication. Elle s'impose dans les essais de machines dans lesquelles un fluide quelconque est utilisé comme source d'énergie motrice ou bien doit lui-même être mis en mouvement. Diverses méthodes de mesure étaient présentées.

Plus loin, on trouvait quelques applications du théorème de Bernouilli dont l'importance résulte de son extrême généralité. Il s'applique non seulement à l'étude de l'écoulement de tous les liquides, mais encore, moyennant une légère modification, à tous les fluides compressibles et il est même susceptible de servir à l'étude des phénomènes transitoires.

Il importe de connaître exactement les lois auxquelles obéissent les pertes de charge, car elles déterminent le débit qu'une pompe est capable de faire passer dans une tuyauterie. Des mesures comparatives montraient comment les pertes de charge sont fonction de la largeur, de la matière et de la structure des canalisations et qu'elles varient suivant le régime du liquide qui y passe.

On remarquait également un dispositif destiné à mettre en évidence le mécanisme de formation et la valeur de l'action et de la réaction d'un jet liquide, une démonstration du phénomène bien connu du ressaut qui est le passage d'un axe hydraulique d'amont (écoulement rapide sous faible hauteur) à un axe d'aval (faible vitesse et forte hauteur), divers modèles de piles de pont réalisés en bois paraffiné permettant de mesurer l'intensité de l'action éro-sive des eaux autour de celles-ci. On voyait également un moulinet hydraulique donnant la vitesse de l'eau et, sur le même tank, se trouvait un appareil muni de dispositifs spéciaux permettant la détermination avec grande précision de la vitesse en un endroit du courant. Enfin, un déversoir reproduisait les diverses nappes déversantes : libre, déprimée, adhérente, plongeante, adhérente avec bourrelet d'air, ondulée avec et sans air, etc. Un canal expérimental montrait le phénomène d'un ressaut superficiel se déplaçant selon la hauteur du niveau d'aval.

Cette expérience illustrait également le phénomène du mascaret se produisant dans l'estuaire de certains fleuves à marée. Un appareil de mesure de la perméabilité des sables déterminait expérimentalement leur coefficient de perméabilité dont la connaissance est capitale en géophysique.

En plus, le stand de l'hydraulique comprenait plusieurs appareils de démonstration ou d'étude, et notamment :
— Des dispositifs de visualisation de l'écoulement : le but est de rendre apparents les filets liquides de façon à en mettre les caractéristiques en évidence. On y arrive, soit par des procédés colorimétriques (canal en permanganate), soit au moyen de matière en suspension;
— Des dispositifs pour déterminer le débit des cours d'eau par voie chimique, méthode particulièrement appropriée pour les petits cours d'eau, et surtout, pour ceux de montagne (torrents) ;
— Un appareil pour la détermination des vitesses par la méthode chrono-photographique.
La section de l'hydraulique comprenait encore de nombreux
diagrammes explicatifs, des photographies des laboratoires belges et des travaux qui y sont effectués; enfin, un grand modèle en plâtre ayant servi à l'étude des différents régimes possibles de l'écoulement de l'eau d'un barrage de centrale hydro-électrique au Congo belge.
Signalons encore qu'une importante participation de l'hydraulique était logée au stand voisin des constructions navales. D'une part, il s'agissait d'une exposition d'hydrodynamique comportant :
- Des appareils pour la résolution graphique des problèmes de transformation conforme, grâce à laquelle on étudie un champ d'écoulement irrationnel à deux dimensions comme dérivé d'un autre champ plus simple: les deux champs étant définis par certaines fonctions des variables complexes,-
- Un canal de démonstration dans lequel on mesurait, à l'aide de petites balances hydrodynamiques, l'intensité de l'action du courant sur divers obstacles de même section transversale, l'intersection de ceux-ci, la formation de sillage et, en général, les diverses configurations d'écoulement.

D'autre part, une sous-section d'hydrographie évoquait les méthodes de mesures employées en hydrographie maritime aussi bien qu'en hydrographie fluviale. On y rencontrait un marégraphe enregistrant à la fois les variations de niveau dues à la marée, l'amplitude de la houle et sa fréquence, des enregistrements de diagrammes d'un marégraphe plongeur, système Favé (enregistrant au fond de la mer les variations de pression), un moulinet type Idrac mesurant à la fois la vitesse et la direction des courants sous-marins par enregistrement photographique, un moulinet hydromé-trique pour la mesure de la grandeur et de la direction d'un courant à proximité immédiate du fond, des photographies d'appareils de sondage par le son, divers limnimètres ou limnigraphes, et enfin, des appareils destinés à la mesure du débit solide dans les courants, soit pour les matériaux charriés sur le fond, soit pour ceux qui sont en suspension au sein de la masse liquide. Ces derniers appareils étaient montés, ainsi que divers moulinets hydrométriques, sur une installation destinée à être utilisée pour des mesures en rivière et qui comporte deux barques métalliques parallèles réunies par un plancher de travail portant les appareils.

Le stand des CONSTRUCTIONS NAVALES présentait les aspects les plus récents de la technique de l'architecture navale : plans et modèles de carènes et de bateaux, instruments de dessin utilisés pour leur tracé, intégraphe servant aux calculs de stabilité, et tout un matériel pour la navigation coloniale.

Une exposition spéciale concernait des essais sur modèles réduits pour la détermination de la résistance à l'avancement des bateaux dans le Canal Albert. Ces essais, et leur interprétation faite en tenant compte des lois de similitude, permettent de rechercher les formes les plus avantageuses à donner aux carènes et de prévoir avec une sûreté remarquable les performances des navires de mer. Pour les bateaux d'intérieur, tels que ceux dont il est question ici, on étudie le bateau en fonction du canal sur lequel il est appelé à naviguer, car la résistance à l'avancement dépend également des caractéristiques de la cunette de la voie d'eau.

Les essais portaient sur des modèles en bois, recouvert de paraffine, de bateaux du type campinois de 600 t., sur des bateaux analogues aux bateaux rhénans de 1.350 t., et même sur un bateau pouvant tenir la mer dont les dimensions transversales sont le maximum admissible dans le Canal Albert. Les efforts de traction étaient mesurés par des dynamomètres et les résultats obtenus figurés sur des planches et des graphiques donnant, pour les divers types étudiés, les efforts de traction en fonction des vitesses et l'influence du rapport de la section du canal à la section transversale du bateau.

Enfin, dans un tank vitré, était réalisé un circuit hydraulique pour l'étude, par la méthode classique de la chromophotographie, d'écoulements autour de corps immergés. Des modèles d'hélices permettaient d'en comparer les formes les plus modernes,- des photographies montraient principalement les installations des divers bassins d'essais étrangers.

Dans le premier stand de la section de GÉOLOGIE, consacrée principalement à l'hydrologie, on voyait les conditions du gisement de l'eau utilisée, d'une part, pour l'alimentation humaine, d'autre part, pour les besoins industriels. Des panneaux décoratifs présentaient la distinction entre les eaux de surface et les eaux souterraines, la retenue par barrage pour l'emploi des eaux de surface et un type de grande nappe souterraine (bassin de Londres). Un des geysers du parc de Yellowstone aux Etats-Unis constituait un exemple d'eau jaillissante en relation avec les phénomènes volcaniques.

L'hydrologie était étudiée tout d'abord en relation avec la météorologie. Des schémas montraient le cycle de l'eau, la répartition des précipitations pluviales en rapport avec la latitude et l'altitude. On voyait une planisphère donnant la répartition des pluies à la surface du globe et des appareils couramment utilisés dont le plus utile est le pluviomètre.

L'eau des précipitations pluviales ruisselle à la surface du sol. Des cartes de réseaux hydrographiques en terrains perméables et imperméables montraient les effets du ruissellement; quant aux méfaits de celui-ci, ils étaient illustrés par des photographies. Quelques expériences simples mettaient en évidence l'influence sur le ruissellement de la nature du sol, notamment de sa perméabilité et de sa pente. L'eau qui pénètre dans le sol y forme les réseaux souterrains. La distinction est faite entre les roches imperméables, les roches perméables en petit et les roches perméables en grand. Des échantillons montraient leurs caractères respectifs. Des appareils mesuraient la perméabilité de certaines roches ainsi que la vitesse de circulation de l'eau à l'intérieur de celles-ci. Le paradoxe apparent de l'augmentation de perméabilité des roches avec la grosseur des grains s'explique par la relation entre les dimensions des vides et la capillarité.

Les réserves souterraines forment divers types de nappes aquifères dont des schémas montraient les relations réciproques. On voyait aussi la forme d'une nappe aquifère, ses variations de niveau, l'influence d'un captage sur sa forme et le mode de formation des contours ou sources. Différents cas particuliers étaient envisagés, notamment celui des nappes dans les alluvions et celui des nappes aquifères des régions des dunes au bord de la mer. On voyait que l'eau douce refoule l'eau de mer jusqu'à une surface d'équilibre descendant sous le niveau de la mer.

Pour les nappes captives, un modèle indiquait les variations du niveau piézométrique dans une nappe captive en mouvement.

La composition des eaux en relation avec les terrains faisait l'objet d'un chapitre particulier. On y voyait divers types d'eau : eau d'Ardenne, eau calcaire de Liège, eau ferrugineuse de Spa et
les dépôts formés par les eaux. Des appareils permettaient de se rendre compte de la turbidité de celles-ci et de leur résistivité. On montrait ensuite comment il est possible de les épurer : épuration naturelle dans les roches filtrantés, épuration bactériologique, amélioration de leurs qualités chimiques.

La régularisation du débit des eaux superficielles était montrée par des croquis et modèles de barrages ,- des photographies, cartes et modèles indiquaient comment sont faits les captages d'eaux souterraines, notamment dans le cas particulier des régions à sol constamment gelé.

Une grande carte murale figurait un projet d'alimentation en eau potable de tout le pays par cinq réseaux communicants. Une vitrine contenait diverses publications se rapportant à l'hydrologie.
Une place spéciale était réservée aux terrains calcaires. Des échantillons de roches, des cartes, dessins et photographies faisaient connaître les modalités de circulation des eaux dans ces terrains.
Au stand du Service géologique de Belgique étaient exposés quatre documents caractéristiques des principales étapes que comporte la mise en œuvre progressive des données nouvelles qu'il s'applique à récolter constamment. C'étaient : la coupe du puits artésien du Palais des Thermes, à Ostende,- une coupe de la crête de partage entre Samme, affluent de la Senne (bassin de l'Escaut), et Piéton, affluent de la Sambre (bassin de la Meuse); une carte des sondages profonds de l'agglomération bruxelloise, avec représentation du relief du sous-sol rocheux et de l'extension, à sa surface, de la couverture crétacique,- enfin, une esquisse de l'ensemble du territoire national et des régions frontières, conçue dans le même esprit et portant définition de l'âge du recouvrement immédiat du socle paléozoïque.

Faisant suite à la géologie, la participation de la GÉOGRAPHIE PHYSIQUE comprenait des cartes de la Belgique montrant les limites des zones de salure et de sursalure dans les nappes aquifères profondes.

Le rôle de l'eau en géographie humaine était mis en évidence par une série de cartes, plans et photographies montrant successivement :
- L'homme et l'eau dans les régions tempérées. Une carte en relief du bassin mosan montrait comment la répartition des industries est en relation avec le réseau hydrographique; une autre carte faisait ressortir la répartition de la population en fonction de ce réseau et prouvait que l'eau courante a exercé une réelle attraction sur la localisation des hommes. Enfin, la répartition des sites d'habitats est également liée étroitement aux manifestations de l'activité karstique telles que disparition de l'eau courante dans les chantoirs ou aiguigeois et sa réapparition aux résurgences,-
- L'homme et l'eau dans les pays semi-arides où l'irrigation est un perfectionnement (Algérie, Etats-Unis de l'Ouest, Indes);
- L'homme et l'eau dans les pays arides. L'eau nécessaire à l'agriculture est la seule condition de la localisation des hommes (Sahara) ,-
- L'homme et l'eau dans un pays tropical humide (Indo-Chine). L'eau exerce une influence déterminante sur la localisation des hommes et sur leur vie économique.

Citons encore, dans le même stand, des cartes et modèles donnant un aperçu de l'hydrologie de la Flandre. Des maquettes montraient la nature et la disposition des différents terrains en Flandre orientale dont les collines sont riches en sources. Cette région dispose de réserves d'eaux souterraines,- le centre industriel de Cour-trai était spécialement étudié à ce point de vue.

La section de MÉTÉOROLOGIE contenait la nacelle du ballon stratosphérique « F.N.R.S. ». On se souvient de l'ascension fameuse du 18 août 1934 qui permit de faire des observations d'une haute portée scientifique, surtout sur les rayons cosmiques aux différentes altitudes, sur la variation de l'intensité de ces rayons avec la latitude, ainsi que sur la composition de l'air aux hautes altitudes et le régime des vents dans ces régions.

Dans des vitrines, étaient présentés la plupart des appareils utilisés en météorologie : un actinomètre, différents types d'hygromètres (hygromètre à condensation, hygromètre à cheveu), des thermo-hydrographes, un météorographe pour sondage par avion (dont la caractéristique est d'être fixé en dehors de la perturbation thermique du moteur de l'avion et attaché par une suspension élastique le soustrayant aux vibrations tant éoliennes que mécaniques), un météorographe pour ballon-sonde (comportant un baromètre à capsule, un thermomètre bilame et un hygromètre à cheveu, d'un poids total de 80 gr.), une radio-sonde Jaumotte (pesant complet 350 gr. qui contient, en plus d'un baromètre, d'un thermomètre et d'un hygromètre, un petit moteur électrique manipulant un émetteur de T.S.F. sur ondes courtes de 11 m. 50 et rendant immédiatement utilisables les données de l'appareil) et un héliographe de Campbell.

D'autres vitrines renfermaient des baromètres, des barographes et une radio-sonde Cosyns pour l'étude des rayons cosmiques. Ce dernier appareil comporte un compteur sensible à ces rayons, un amplificateur et un émetteur radio-électrique de 11 m. de longueur d'onde transmettant un signal au passage de chaque rayon cosmique : un émetteur actionné par un baromètre transmet les altitudes. Il pèse au total 750 grammes.

En outre, divers anémomètres (anémomètre à main, anémomètre électrique de grande précision, anémomètre Fuess avec totalisateur), un pluviomètre et un nivomètre du type « Institut royal météorologique », un abri thermométrique des stations climatériques belges (où les appareils sont placés dans une cage à persiennes qui les soustrait au rayonnement) et un théodolite pour sondage de vent.

Le Fonds national de la Recherche scientifique, par des diagrammes, rappelait son activité depuis sa fondation et, en particulier, les subsides importants accordés à la science, à l'industrie, ainsi qu'à un grand nombre de chercheurs, associés, aspirants et collaborateurs techniques. Une maquette en plâtre représentait les fouilles d'Apamée, tandis que des photographies montraient les missions et les stations expérimentales auxquelles l'institution a accordé son appui.

Signalons encore que l'Association des Elèves des Ecoles spéciales de l'Université de Liège exposait des exemplaires de son bulletin et des cours qu'elle a publiés.

Nous espérons que cette description rapide du Palais des Universités permettra au lecteur de se faire une idée de l'importance de la participation scientifique belge. On se sera rendu compte que
le nombre et l'intérêt des disciplines présentées en faisaient une section de toute première valeur.

Que dire de la présentation, sinon qu'elle fut parfaite. L'aménagement intérieur avait été soigneusement étudié à l'effet de permettre la visite dans les meilleures conditions possibles.

Ajoutons, pour terminer, que le Jury international des Récompenses a pleinement consacré la valeur de cette participation : presque tous les exposants se sont vu attribuer le Grand Prix. C'est dans les classes 1, 2 et 3, d'ailleurs, que le pourcentage de récompenses de première catégorie a été le plus élevé pour la Belgique.

© Rapport Général - Exposition Internationale de la Technique de l'Eau - Liège 1939