Laboratoire de Physique de la Matière Condensée
PHYSIQUE DE L'IRREGULARITE
Responsable: Mathis Plapp
Les systèmes de géométries irrégulières sont légion dans la nature, qu'elle soit inanimée ou vivante. Que l'on pense à la géométrie des organes qui constituent notre corps avec tous ces réseaux d'irrigation et de drainage, que l'on pense aux croissances dendritiques qui limitent la durée de vie des accumulateurs ou modifient et perturbent les propriétés mécaniques des alliages, que l'on pense aux phénomènes complexes d'évolution lente dans la prise des bétons, que l'on pense à la porosification des verres de confinement des déchets nucléaires, partout l'on rencontre des systèmes dont la géométrie est très loin du cristal régulier, paradigme de la recherche en physique des solides pendant des dizaines d'années.
On le voit dans cette liste, la diversité et l'importance pratique de ces thèmes pose la question de ce qui réunit intellectuellement les membres du groupe. Cette unité se fait donc plus autour des concepts que des systèmes. Les concepts essentiels sont :
- la géométrie fractale sous trois aspects : comme paradigme de la description de géométries irrégulières, comme paradigme de la croissance dendritique au travers de l'agrégation limitée par la diffusion mais encore comme paradigme des arbres de distribution des fluides physiologiques.
- la dynamique des mouvements de diffusion dans les milieux poreux et confinés.
- tout ce que l'on peut regrouper sur le titre de chimie du désordre, porosification, murissement, et à une échelle plus large, érosion.
- la question du fonctionnement des surfaces fixes irrégulières en régime permanent (flux dans les poumons par exemple) et dynamique, relaxation nucléaire et amortissement et localisation des vibrations.
- d'une façon générale, l'auto-organisation ou plus précisément le rôle de la physique dans le croissance que ce soit croissance des morphologies d'organes, veines et vaisseaux (ou doigts) et dans l'auto-stabilisation fractale.
Outre la maîtrise des concepts théoriques et l'expertise dans la simulation numérique, les grands outils expérimentaux sont la résonance magnétique nucléaire et la microscopie tunnel.