Des chercheurs ont constaté que les chats ont la bonne technique, combinant la dynamique des fluides, le bon ratio entre gravités et l’inertie lorsqu’ils étanchent leurs soifs, donnant une dimension mathématique à leur lapement.
Une équipe d’ingénieurs, de physiciens et de mathématiciens ont mené une étude de 3 ans et demi pour savoir exactement comment les chats arrivent à faire passer le lait de leur bol à leur gueule, tout en gardant le menton sec.
Et loin d’un simple léchage de bol, selon les chercheurs au MIT (massachusetts institute of technology), de l’université de Virginia Tech et de Princeton, la technique présente « un équilibre parfait entre deux forces physiques ».

Il était connu à partir d’une étude de 1941 que, quand ils lapent du lait, les chats étendent leur langue avec une forme en ‘J’, qui signifie que le sommet de leur langue touche en premier la surface.
Mais de récentes vidéos, permettant un fort ralentis, ont montré que la surface supérieure est la seule partie de la langue qui touche le liquide, ce qui signifie que, contrairement aux chiens dont la langue est complètement immergée et utilisée comme une louche, une technique plus raffinée est à l’œuvre.
Le bout de la langue du chat brosse à peine la surface du liquide avant de rapidement reculer. Cela forme une colonne de lait entre la langue et la surface, que le chat capture en fermant sa bouche.
Cette colonne est créée par un équilibre entre la pesanteur qui attire le liquide vers la soucoupe et l’inertie (la tendance d’une substance à se déplacer dans une direction donnée jusqu’à ce qu’une autre force intervienne).
Les chats savent d’instinct comment gérer cet équilibre afin de cadencer dans le temps, le passage de leur langue sur le liquide et de le capturer dans leur gueule, selon la revue Science.
Une fraction de seconde trop tard  et le liquide s’en retournerait dans le bol, la gravité dépassant l’inertie, ce qui signifie que la gueule du chat resterait vide.
Les chats domestiques effectuent en moyenne quatre tours de langues par seconde à chaque passage, leur apportant environ 0,1 millilitre de liquide, tandis que les grands félins lapent plus lentement pour maintenir l’équilibre entre gravité et inertie.
Les chercheurs ont utilisé une combinaison d’images de chats domestiques et de félins pour venir à bout de cette énigme. En ralentissement les vidéos, ils ont déterminé la vitesse de déplacement de la langue et la fréquence de lapement.

Vidéo, la technique de lapement du chat au ralentis :

Connaissant la taille et la vitesse de la langue, ils ont été en mesure de calculer à l’aide d’une formule mathématique impliquant le nombre de Froude, un nombre sans dimension qui caractérise le rapport entre la vitesse et  la force de pesanteur.
Pour les chats de toutes tailles, ce nombre est presque exactement un, ce qui indique un équilibre parfait.
L’équipe a également créé une langue de chat robotisée pour explorer les différentes méthodes de lapement.

Vidéo, la langue robotisée :

Selon le mathématicien Jeffrey Aristoff : « La quantité de liquide que le chat peut obtenir lorsqu’il ferme sa gueule, dépend de sa taille et de la vitesse de sa langue.
Les mesures expérimentales et les prédictions théoriques suggèrent que le chat choisit la vitesse afin de maximiser la quantité de liquide ingéré par tour de langue.
"Cela suggère que les chats sont plus intelligents que ce que pensent bon nombre de personnes, en particulier quand il s’agit d’hydrodynamique."
Sunghwan Jung, un expert dans les fluides, a ajouté: «Au début du projet, nous n’étions pas pleinement convaincus que la mécanique des fluides a joué un rôle dans la façon qu’a le chat de boire.
"Mais alors que le projet avançait, nous avons été surpris et amusés par la beauté de la mécanique des fluides impliqués dans ce système."
L’ingénieur en mécanique des fluides Roman Stocker a commencé ses travaux il y a près de trois ans et demi, inspiré par son chat Cutta Cutta qui profitait d’un bol de lait. Il a dit: «La science nous permet d’examiner les processus naturels d’un autre œil et de comprendre comment les choses fonctionnent, même si c’est pour comprendre comment mon chat lape son petit déjeuner.
"C’est un travail, mais aussi une passion, et ce projet a été pour moi un moment fort. Nous l’avons fait sans aucun financement, sans aucun étudiant des cycles supérieurs, sans les appareils de mesure que la science utilise aujourd’hui."
"Pour nous, cette étude fournit une confirmation supplémentaire de la façon dont il est passionnant d’explorer un fait scientifique inconnu, surtout quand cet inconnu est quelque chose qui fait partie de nos expériences quotidiennes.

L’étude sur le site du MIT : The surprising physics of cats’ drinking.

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