UM2-Magazine-decembre-2012-Numero4

Les physiciens planchent sur le
comportement de la matière
SOLIDE, poudre, mousse,
fl uide… La matière est dans
tous ses états. Quelles sont les
règles qui régissent son comportement,
beaucoup plus complexe qu’il n’y
paraît ? Près de 650 physiciens se sont
réunis autour de cette question lors des
« Journées de la Matière Condensée »
à l’Université Montpellier 2.
Quelles sont les règles qui régissent le
comportement surprenant de la matière ?
Pourquoi le sable coule-t-il entre les
doigts ? Comment l’eau passe-t-elle du
flocon à la goutte quand la température
s’élève ? Ce sont quelques-unes des
interrogations qui occupent les physiciens
de la matière condensée qui se
sont réunis à l’Université Montpellier 2 fin
août à l’occasion des 13 e Journées de la
Matière Condensée (JMC13) organisées
avec la Société Française de Physique et
coordonnées par le Laboratoire Charles
Coulomb. Avec près de 650 participants,
ce congrès est l’un des plus importants
rassemblements de physiciens en France.
Objectif : comprendre, prédire et ainsi
maîtriser les propriétés physiques d’une
très grande variété de matériaux.
« Les physiciens se penchent de plus en
plus sur des matériaux qui sont considérés
comme des systèmes complexes, composés
de constituants élémentaires qui
ne sont pas aussi "simples" que l’atome
ou l’électron », explique Ludovic Berthier,
chercheur au Laboratoire Charles
Coulomb, qui a été invité à présenter
ses travaux lors des JMC13 et illustre
un des axes de recherche abordés au
congrès. Un exemple : un tas de sable
peut être considéré comme un ensemble
de particules en interactions, chaque
particule étant un grain de sable. Mais ces
� Dispositif expérimental pour l'étude d'un billard à photons - © L2C
grains eux-mêmes constituent des entités
complexes formées d’un grand nombre
de molécules. « Des matériaux tels que
sables, poudres ou mousses nous sont
familiers mais la connaissance que nous
avons de leurs propriétés mécaniques
est encore rudimentaire et empirique,
malgré des enjeux majeurs pour l’industrie
pharmaceutique ou agro-alimentaire
qui doivent concevoir et manipuler ces
matériaux », souligne le chercheur.
De la matière aux systèmes vivants
Autre terrain de recherche pour les physiciens
de la matière condensée : les
systèmes vivants. « Ils constituent eux
aussi une classe de matériaux encore
plus complexes », explique Ludovic Berthier.
Exemple : un tissu biologique est
composé d’un ensemble de cellules capables
de se mouvoir de façon autonome.
« On peut pousser plus loin l’analogie
avec les systèmes vivants : par exemple
les mouvements collectifs au sein des
bancs de poisson ou des nuées d’oiseaux
rentrent aussi dans le cadre d’étude des
systèmes complexes puisqu’il s’agit de
mieux comprendre et caractériser les
comportements collectifs qui résultent
de l’interaction entre un grand nombre
d’entités, précise le chercheur. La différence
c’est qu’ici il ne s’agit plus de grains
de sable ou de bulles, mais d’oiseaux
ou de poissons ». Autant de matière à
réflexion pour les physiciens… �
…www.jmc13.univ-montp2.fr
…www.coulomb.univ-montp2.fr
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N°4 - 12.2012