Colloïdes actifs

Notre premier contact avec les colloïdes actifs est du à Denis Bartolo. Il avait trouvé comment exploiter un effet connu depuis 1896, la rotation de Quincke, qui permet de faire rouler une particule isolante dans un fluide légèrement conducteur sous l’application d’un champ électrique statique. Le caractère fascinant de ce système est qu’il permet de mettre en mouvement un très grand nombre de colloïdes, qui en outre se déplace à des vitesses de l’ordre de 100 à 1000 fois leur diamètre / s. Nous avons montré que ce système présente une transition de mise en mouvement collectif spectaculaire, très analogue à celle observée dans « le modèle d’Ising de la matière active », le modèle de Viscek. Par ailleurs, la transition a lieu à très faible fraction surfacique. Il en découle que la connaissance des interactions électrostatiques et hydrodynamiques à grande distance suffit à décrire quantitativement nos observations. Bricard, A., Caussin, J.-B., Desreumaux, N., Dauchot, O., & Bartolo, D. (2013). Emergence of macroscopic directed motion in populations of motile colloids. Nature, 503(7474), 95–98.

Actuellement, nous nous intéressons, en collaboration avec Marjolaine van der Linden et le laboratoire de Dirk Aarts (Oxford), à un système de colloïdes janus, propulsé par l’effet d’un champ électrique oscillant (self nonlinear di-électrophorése), mis au point par le Pr Sano de l’Université de Tokyo, puis perfectionné par Steve Granick. Tout est loin d’être compris sur les mécanismes en jeu dans ce système, et il semble très riche en terme des comportements collectifs qu’il développe spontanément.