Séminaires


Conférence IPR / Lucile BECK : « Explorer les oeuvres d’art avec des particules et des rayonnements »

DATE : Mardi 14 Mars 2017 à 12h15 au Diapason

« Lumière et art, ou comment (perce)voir l’invisible avec des rayonnements »

Intervenante : Lucile Beck
Laboratoire de Mesure du Carbone 14 (CEA/CNRS/IRD/IRSN/MCC)-LSCE – CEA Saclay

Analyser les œuvres d’art implique de tenir compte d’un important paramètre : il ne faut pas porter atteinte à leur intégrité. Ainsi depuis près d’un siècle, les techniques d’imagerie sans contact, utilisant la lumière visible, les rayonnements X, ultraviolets et infrarouges jouent un rôle capital. Grâce à la photographie et la radiographie, on a pu par exemple découvrir ou redécouvrir des dessins préparatoires, des signatures cachées ou des œuvres perdues.

 Depuis les années 70, avec le développement d’appareillages de laboratoire de fluorescence X ou de diffraction X puis l’installation d’un accélérateur de particules au cœur du Louvre, il a été possible de sonder la matière à l’échelle atomique. L’emploi de ces techniques non destructives a permis de révéler les constituants de nombreux matériaux anciens, de remonter aux sources d’approvisionnement ou d’appréhender les  « recettes » utilisées par le passé pour réaliser des œuvres d’art ou pour façonner des objets du quotidien.

Après une rapide introduction historique, je présenterai les différentes techniques d’imagerie et de spectrométrie utilisées pour l’examen scientifique des œuvres d’art ou de pièces archéologiques. Je me focaliserai ensuite plus particulièrement sur les techniques d’analyse par faisceau d’ions mises en œuvre sur l’accélérateur AGLAÉ (Accélérateur Grand Louvre d’Analyse Élémentaire). Je complèterai ma présentation sur l’utilisation des appareils portables pour les  analyses in situ, illustrées par l’étude des pigments en grotte ornée.

Analyse par PIXE (Accélérateur AGLAE en haut) d’un fragment d’os peint préhistorique datant de 26000-28000 ans : la cartographie de répartition de l’élément fer (en bas, en vert) correspond au pigment apposé – Échelle = 1 cm. Coll.  M. Lebon, L. Chiotti et R. Nespoulet du Muséum national d’Histoire Naturelle -Département de Préhistoire (Paris) et Abri Pataud (Les Eyzies) – et AGLAÉ C2RMF (Paris).

 

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Séminaire MMC Loren Jørgensen : « Mouillage des fluides à seuil »

DATE : vendredi 10/02 à 11:00 en salle 120 du 11E
Intervenant : Loren Jørgensen, de l’IUSTI, Marseille,

Les phénomènes de mouillage et la rhéologie des fluides à seuil sont deux domaines de la physique des matériaux mous dans lesquels de grandes avancées ont été faites lors des derniers siècles. De plus ces questions sont d’une grande importance au niveau des applications industrielles, ce qui contribue à leur dynamisme. En revanche, le mouillage des fluides à seuil a été peu étudié, alors que c’est une situation fréquente. En effet, presque tous les fluides rencontrés dans l’industrie et la vie quotidienne sont des fluides à seuil. D’autre part, la connaissance des propriétés de mouillage est cruciale car la plupart des processus font intervenir des interfaces. La difficulté réside dans le caractère fondamentalement hors-équilibre des fluides à seuil, alors que les lois de la capillarité sont valables à l’équilibre.

Je présenterai deux expériences classiques, réalisées avec un fluide à seuil typique (carbopol). La première expérience consiste à mesurer la force d’adhésion d’un pont capillaire, comparée au cas des fluides simples. Les résultats montrent comment la tension de surface apparente est affectée par le seuil. Ils soulignent aussi l’importance de l’histoire de la déformation et de l’élasticité du fluide. La seconde expérience porte sur l’étalement de gouttes sur une surface solide, classiquement décrit par un régime inertiel aux temps courts et la loi de Tanner aux temps longs. On montre ici que la dynamique aux temps courts est influencée par la viscoélasticité, et que l’état final est déterminé par le seuil plus que par la loi d’Young-Dupré.

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Séminaire département MMC : Jean-baptiste SALMON (laboratoire du futur, Bordeaux)

DATE : 03 février 2017
Salle 120 – IPR

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Séminaire MMC : J.B. Salmon / Séchage de gouttes de fluides complexes en géométrie confinée

DATE : 3 février 2017 à 11h00 en salle 120 Bât. 11E.

Jean-Baptiste SALMON,
LOF, UMR 5258 CNRS/Solvay/Université de Bordeaux

Nous avons développé une méthode simple pour explorer de manière hors-équilibre le diagramme des phases d’un fluide complexe : l’observation du séchage d’une goutte confinée entre deux plaques de verre (Fig.) J’illustrerai grâce à deux exemples (une solution de copolymères à bloc [1] et une dispersion colloïdale chargée [2]) comment cette méthode permet d’identifier quantitativement plusieurs informations : diagramme des phases, activité de la solution et coefficient de diffusion collectif. Cette géométrie permet aussi de mettre en évidence un régime particulier de convection naturelle, où la convection induit un écoulement qui ne perturbe en rien le gradient de densité qui la produit [3].

[1] Confined drying of a complex fluid drop: phase diagram, activity, and mutual diffusion coefficient, L. Daubersies, J. Leng, and J.-B. Salmon, Soft Matter 8, 5923 (2012)

[2] Confined drying of a complex fluid drop: phase diagram, activity, and mutual diffusion coefficient, C. Loussert, A. Bouchaudy, and J.-B. Salmon, Phys. Rev. Fluids 8, 084201 (2016)

[3] Solutal convection in confined geometries: enhancement of colloidal transport, B. Selva, L. Daubersies, and J.-B. Salmon, Phys. Rev. Lett. 108, 198303 (2012)

Fig: Vision schématique de la goutte confinée

(diamètre » 2 mm, diamètre des plaques » 8 cm)

 

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Séminaire département MMC : Mathieu PINOT (IGDR)

DATE : 20 janvier 2017
salle 120 – IPR

 

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Séminaire MMC : Role of mechanical tensile forces in cell fate acquisition

DATE : Vendredi 20 Janvier 2017, 11h
               Salle 120, Bat.11E

Intervenants : Mathieu Pinot, Marion Daudé, Karen Bellec, Roland Le Borgne
Institute of Genetics and Development of Rennes, CNRS UMR 6290, team ‘Epithelia Dynamics and Mechanics- polarity, division and fate acquisition’.

During the development, epithelial tissues must grow or regenerate to maintain their integrity. This is achieved thanks to epithelial cell division that lead to a new interface between daughter cells. The formation of these new interfaces is controlled by tension forces generated by the intracellular acto-myosin network and transmitted by adherens junctions composed of E-Cadherin. Moreover, epithelia are mosaics tissues composed cells of distinct identities exhibiting different bio-mechanical properties and fulfilling the functions of a given epithelium. However, the interplay between mechanical tensile forces and acquisition of cellular identity remains unknown.
We used dorsal thorax of Drosophila pupae that consists in a single-layered neuroepithelium that produces epidermal cells that divide symmetrically and sensory organ precursor cells that divide asymmetrically to generate an anterior pIIb and a posterior pIIa daughter cell. The acquisition of cell identity is controlled through the differential activation of Notch by the ligand Delta present on the surface of adjacent cells. It has been proposed that the sorting of Notch receptor and ligand Delta along the apical-basal axis of epithelial cells during cytokinesis is a mechanism for controlling the activation of the pathway. In particular our previous studies led to the proposal that Delta/Notch interaction is localized at the level of adherens junctions where mechanical tensile forces occur.
To investigate the interplay between Notch activation pathway and mechanical forces, we used laser nano-dissection to ablate new formed adherens junctions and we measured the resulting relaxation of the network to evaluate the local ‘tension’ properties. We observed a progressive acquisition of tensile forces during cytokinesis, corresponding to a switch from a ‘low’ to a ‘high’ tense interface. Measurements performed on junction resulting of symmetric division present a ‘high-tense’ behaviour whereas pIIa/pIIb interface resulting of asymmetric division present a ‘low-tense’ behaviour. We are focusing on the role of regulators of membrane traffic, cell polarity, acto-myosin contractility, to isolate the molecular mechanisms and associated mechanical properties related to Notch activation pathway. Our study aims to investigate the interplay between mechanical properties of interfaces and acquisition of cellular identity.

 

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Séminaire Matériaux Nanosciences : Marie HERVE « Spin resolved scanning tunneling microscopy: Non-collinear magnetism and high frequency dynamic properties

Intervenante : Marie HERVE,
Karlsruhe Institute of Technology

DATE : 24 janvier 2017 – 14h00 – Salle 120

In magnetic thin films the Heisenberg exchange interaction often leads to a parallel or antiparallel alignment of neighboring spins in the crystal. When inversion symmetry is broken e.g. by a surface or an interface, the non-collinear Dzyaloshinskii-Moriya interaction competes with the Heisenberg exchange interaction. This competition can lead, in some case, to the stabilization of complex spin textures such as spin spirals or skyrmions. Investigation of the local dynamic properties of magnetic structures – such as skyrmion or nano-skyrmionic lattice – require the implementation of experimental technique with a high spatio-temporal resolution (nm and sub-ns resolution). In this talk, I will first show that spin-polarized STM (SP-STM) is an ideal tool to probe such non-collinear magnetic structure. In a second part I will present our current progress in the development of a new experimental technique combining ferromagnetic resonance (FMR) with SP-STM.

 

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Séminaire MMC : Giuseppe Pucci « Walking droplets interacting with immersed boundaries »

DATE : Lundi 19 décembre 2016 à 11h00
Salle 120 – Bâtiment 1

Intervenant : Giuseppe Pucci (Department of Mathematics, Massachusetts Institute of Technology, Etats-Unis)

A decade ago, Yves Couder and coworkers discovered that a droplet bouncing on the surface of a vibrating fluid bath can self-propel across the surface through interaction with its own wave field (fig.(a)) [1]. These walking droplets or “walkers” comprise a droplet and its guiding wave, and have been shown to exhibit many features reminiscent of quantum particles [2]. Integrated experimental and theoretical work has rationalized the manner in which chaotic pilot-wave dynamics may give rise to quantum-like statistical behaviour in unbounded geometries, for example, in orbital dynamics as arises when walkers are subjected to an applied body force.

The interaction of walkers with boundaries, as arises in a number of key quantum analogs such as tunneling, motion in a confined circular corral, and diffraction and interference from single- and double-slits, remains relatively poorly understood.

I here present the results of a combined experimental and theoretical investigation of walkers interacting with submerged boundaries. First, we revisit the pioneering experiments of Couder & Fort [1] on diffraction and interference from single- and double-slit  geometries, showing that the behaviour of walkers in such geometries is dominated by a wall effect, in contrast with Couder & Fort’s results. Motivated by the walker-wall interaction observed in the slit experiments, we explored the interaction of a walker with a planar wall, that gives rise to non-specular reflection (fig.(b)) [3]. Finally, I will consider the case of walkers crossing a linear step corresponding to a reduction in bath depth. Here the walker is refracted and satisfies an effective Snell-Descartes law in which the component of momentum parallel to the step is conserved (fig.(c)).

giuseppe[1] Y. Couder and E. Fort. Single-particle diffraction and interference at a
macroscopic scale. Phys. Rev. Lett. 97, 154101 (2006).
[2] J. W. M. Bush. Pilot-wave hydrodynamics. Ann. Rev. Fluid Mech. 47:269-292
(2015).
[3] G. Pucci, P. J. Sáenz, L. M. Faria and J. W. M. Bush. Non-specular reflection of
walking droplets. J. Fluid Mech. 804: R3 (2016). »

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Séminaire François Guillard : Forces dans les milieux granulaires -Bandes de compactions dans les granulaires fragiles

DATE et LIEU : Vendredi 16 décembre 2016 à 11h00
Salle 120 – Bât 11E

Intervenant : François Guillard, School of Civil Engineering The University of Sydney NSW 2006 Australia

Résumé :  Lorsqu’un objet se déplace dans un milieu granulaire, il subit des forces de traînée, qui tendent à contrecarrer son mouvement, et des forces de portances qui le poussent vers la surface. Les caractéristiques de ces forces sont étudiées expérimentalement, numériquement et théoriquement, ainsi que leurs conséquences sur les propriétés et la rhéologie des milieux granulaires.
D’autre part, si les forces appliquées sont élevées ou les particules constituant le milieu sont fragiles, les grains sont susceptibles de se briser. Dans certaines conditions cela peut entraîner les formation de bandes de compactions se déplaçant dans le matériau, mettant en évidence la grande richesse de comportements des milieux poreux fragiles.

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Thomas Bourdel : « Diffusion non-linéaire d’un soliton brillant atomique en présence de désordre »

  • vendredi 16 décembre 2016 à 16h00
  • salle 50

Résumé :

Dans la nature, le désordre joue souvent un rôle important dans la propagation des ondes ou des particules. En l’absence d’interaction, les phénomènes de diffusion ou même de localisation de Anderson dû à la cohérence des ondes sont bien connus et globalement compris. Il y a cependant de nombreuses situations pour lesquelles les interactions jouent un rôle important, par exemple pour les électrons en matière condensée ou pour la lumière dès qu’il y a de l’effet Kerr. La compréhension des effets conjoints du désordre et des interactions reste ainsi un défi important.

Nous étudions expérimentalement ce problème dans le cas particulier d’un soliton brillant d’onde de matière, c’est à-dire un condensat de Bose-Einstein unidimensionnel qui en l’absence de désordre se propage sans dispersion grâce à des interactions attractives. Le désordre est ajouté de façon contrôlée grâce à un speckle optique. Dans le cas où l’énergie d’interaction entre atomes est de l’ordre de leur énergie cinétique, les atomes ont tendance à être collectivement soit réfléchis, soit transmis. Nous observons donc un comportement non linéaire de la diffusion. Nos résultats sont reproduits dans une approche de champ moyen de type équation de Schrödinger non-linéaire. Pour des nombres petits d’atomes, on s’attend au contraire à une superposition cohérente d’un soliton à la fois réfléchi et transmis, un état qui pourrait permettre une interférométrie au delà de la limite quantique standard.

Thomas Bourdel : Laboratoire Charles-Fabry, Institut d’Optique

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