Physique

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Crédits. Matière condensée : Julien Bobroff/Frederic Bouquet/Jeffrey Quilliam/CC BY-SA 3.0 ; Mécanique des matériaux : Aboalbiss/CC BY-SA 3.0.


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La cuisson des spaghetti : recette en trois étapes
Niveau curiosité / Niveau approfondissement

Spaghetti à la bolognaise, spaghetti à la carbonara (pecorino e guanciale, grazie), on connaît toutes et tous ces plats. Mais qu’en est-il de la cuisson de ces pâtes ? Et si on s’intéressait plus en détail aux différentes étapes de leur cuisson ? Est-il possible de prédire la déformation des spaghetti quand ils cuisent ?

L’art de la diplomatie dans les cristaux magnétiques
Niveau curiosité / Niveau approfondissement

Que se passe-t-il au juste à l’intérieur d’un aimant ? À quoi est due cette propriété particulière, l’aimantation, que partagent ces matériaux appelés « cristaux magnétiques » ? En fait, ils présentent une très grande variété de structures internes, en réponse à un ensemble de contraintes présentes à l’échelle microscopique. Ces « règles du jeu » sont assez simples : elles dictent la façon dont les aimantations de deux atomes voisins doivent se comporter l’une vis-à-vis de l’autre. Mais le jeu reste complexe : ce ne sont pas quelques atomes qui doivent cohabiter, mais des millions de milliards de milliards, et leurs exigences sont parfois contradictoires. Comment trouver une solution à l’amiable qui satisfasse tous les atomes du cristal ? C’est ce problème diplomatique complexe que Jacques Villain a cherché à résoudre en 1959.

Les mouvements collectifs : de l’errance à la cohérence

Avez-vous déjà vu ces grandes formes mouvantes se déplacer dans le ciel, faites de milliers d’étourneaux ? Ou les poissons nageant en larges bancs dans l’océan ? C’est ce qu’on appelle des mouvements collectifs : la capacité de nombreuses entités individuelles à s’organiser et à se déplacer en groupes et sans leader. Dans l’article discuté ici, publié en 2013, les chercheurs ont montré comment un mouvement collectif pouvait naître à partir d’interactions physiques bien identifiées.

Voir à travers le sable

Comme leur nom l’indique, les matériaux granulaires sont constitués de grains, c’est-à-dire de petits morceaux de sable, de verre, de marc de café ou de n’importe quel autre solide. Ils peuvent à la fois s’écouler comme un liquide, tel le sable dans un sablier, et résister à la déformation comme un solide, comme le sable sous vos pieds à la plage. Une équipe de recherche a publié un article, en 2005, permettant de « voir » les forces à l’œuvre à l’intérieur d’un matériau granulaire et ainsi de mieux les caractériser.

Pourquoi mon ketchup coule sur mes frites ? Vision de dynamique moléculaire

Vous avez forcément déjà vécu cette expérience : vous tentez de verser du ketchup sur vos frites, mais rien ne sort de la bouteille. Vous tapotez alors le fond à plusieurs reprises plus ou moins énergiquement et… d’un coup, le ketchup en jaillit en recouvrant votre assiette ! Pourquoi un tel désastre ?

Les premières cellules : des gouttelettes en division ?

Au début, il y avait… quoi, exactement ? Si la découverte des origines de la vie représente un enjeu majeur, il s’agit surtout d’un problème difficile. En effet, quand un chercheur regarde une cellule aujourd’hui, il y voit le produit de millénaires d’évolution, mais ne peut accéder aux étapes de l’ingénierie biologique qui ont permis d’aboutir à un tel résultat. Pourtant, une étude de 2017 propose une hypothèse sur l’origine des premières cellules.

La cellule Peter Parker

Les cellules peuvent exercer des forces sur leur environnement, par le biais des adhérences focales. Bien qu’il soit possible de mesurer ces forces à l’extérieur de la cellule, il est beaucoup plus difficile de comprendre ce qu’il se passe à l’intérieur de la cellule. L’accès à ces forces internes est le défi que C. Grasshoff et ses collègues ont relevé dans leur article de 2010.