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Matière active et effets collectifs

Nageurs, Marcheurs, Surfers ...

La matière active est composée d’unités qui prélèvent (et dissipent) de l’énergie à (et dans) leur environnement pour produire du travail. On pense naturellement aux animaux qui peuvent se mouvoir librement en consommant de la nourriture. Mais on peut aussi penser à des systèmes artificiels. Nous avons mis au point un certain nombre de systèmes de ce type, tels que des gouttes nageuses, des grains marcheur, des colloïdes autopropulsés, et explorons leur dynamique collective, à la fois en phase liquide et en phase solide.

Robotique en essaims

Un essaim de robots est, de notre point de vue, un type spécifique de matière active, dont les unités ont des capacités de détection, de mémoire et de calcul. Nous explorons comment la fertilisation croisée des propriétés émergentes de la matière active et des capacités d’apprentissage des robots peut amener des essaims de robots à effectuer de nouvelles familles de tâches encore inexplorées.

Dynamique à mémoire de chemin de gouttes marcheuses

Les ondes et les particules possèdent des propriétés fondamentalement différentes à l’échelle macroscopique. L’existence de marcheurs, formés d’une goutte rebondissant sur un bain de liquide vibré est un cas original d’objet dual à notre échelle. La goutte est autopropulsée par un cortège d’onde de surface dont la structure dépend des positions de la goutte aux instants passés. Ainsi une part importante de l’état passé du système est encodée dans un champ d’onde. Nous nous intéressons aux propriétés résultant de ce stockage singulier d’information notamment pour construire de nouveaux processus d’auto-organisation que l’on pensait jusqu’à alors restreint au seul monde quantique.

Couplage entre matériaux actifs et passifs