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"Dans les bancs de poissons, il n'y a pas de sardine en chef"

Denis Bartolo du labo de physique parle de ses travaux

Publié le : 16 décembre 2013
Denis Bartolo, Antoine Bricard, Jean-Baptiste caussin, Labo Physique, ENS Lyon
De gauche à droite : Jean-Baptiste Caussin, Antoine Bricard et Denis Bartolo. Photo ENS de Lyon

Le communiqué scientifique officiel annonçait : "Des physiciens ont mis en évidence et compris l’émergence d’un mouvement unidirectionnel et homogène, à l’échelle de tout le groupe de particules, alors que les mouvements individuels ne sont régis que par les interactions entre voisins". Pour comprendre, le mieux était encore de rencontrer les doctorants Antoine Bricard,  Jean-Baptiste Caussin et leur directeur de thèse Denis Bartolo auteurs de la publication publiée dans Nature.

Arrivé à l’ENS de Lyon l’année dernière, Denis Bartolo est enthousiaste et heureux de faire de la recherche, mais aussi de la vulgarisation scientifique. Il  explique simplement "Dans les bancs de poissons, il n'y a pas de sardine en chef, et pourtant ils se déplacent tous comme un seul homme".  C'est la même chose pour les populations de millions de  microrobots utilisées dans son équipe qui tournent et virent sous l’objectif des microscopes...

Pour faire la démonstration de ses travaux, le jeune professeur de physique demande à Antoine Bricard –doctorant de l’UPMC, plus expert dans les manips - et Jean-Baptiste Caussin, doctorant ENS, plus versé dans la théorie, de venir dans la salle du laboratoire de Physique de l’ENS de Lyon où il mène une partie de ses expériences. Il insiste : ne pas oublier de mentionner son autre doctorant, Nicolas Desreumaux, et son collaborateur Olivier Dauchot qui ont travaillé sur le projet de recherche à l’ESPCI. La recherche, c’est une affaire d’équipes. Une fois l'appareil mis en route, la démonstration devient très « graphique », observable sur un écran d'ordinateur. Ce n'est pas seulement beau à regarder : c'est également une leçon de physique.

Depuis 2 ans ils travaillent sur ces recherches. L’idée vient d’où ? de qui ? « Le problème date de 1995, suite à une publication de Tamàs Vicsek. Ca fait donc 18 ans qu’on essaie de comprendre ; On a un modèle théorique. Mais la première réalisation expérimentale d’un système de particules autopropulsée pour lequel nous maitrisons les interactions entre les individus, c’est nous qui l’avons faite. Nous avons une parfaite maitrise des règles qui régissent le mouvement de millions de billes autopropulsées artificielles. C’est ça notre trouvaille. Ces micro-billes forment spontanément des troupeaux mais  nos chercheurs ont par ailleurs démontré que si on augmente leur densité, concentration, ces particules forment un ruban continu, homogène, ce qu’on appelle scientifiquement un « liquide polaire » homogène en densité et en orientation. Afin de comprendre l’extrême homogénéité de cet état que nous avons  découvert il nous a aussi fallu revisiter la description théorique de ces essaims géants ».

Dès que les résultats de ces travaux de recherche ont été publiés dans la revue Nature, les journalistes de la presse nationale et internationale grand public s'en sont emparés. Le journal télévisé de France2 a diffusé un reportage mêlant astucieusement nuées d'étourneaux, bancs de poissons et les travaux de Denis Bartolo. Le Daily News,  le Frankfurter allegemeineSpiegel, Le Monde et bien d’autres journaux en ont parlé.

Ces travaux ont été menés conjointement à l'ENS de Lyon et dans deux laboratoires de l’ESPCI-ParisTech. Lire l'article "Des colloïdes autopropulsés pour comprendre l’émergence de mouvements collectifs"


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