{"id":229,"date":"2017-04-23T19:58:42","date_gmt":"2017-04-23T18:58:42","guid":{"rendered":"http:\/\/matiereengrains.fr\/?p=229"},"modified":"2017-05-25T19:22:00","modified_gmt":"2017-05-25T18:22:00","slug":"la-recherche-sur-les-materiaux-granulaires","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/matiereengrains.fr\/index.php\/2017\/04\/23\/la-recherche-sur-les-materiaux-granulaires\/","title":{"rendered":"Les MIAMs, ou l’histoire d’une communaut\u00e9 scientifique ouverte"},"content":{"rendered":"

Texte retranscrit de l’article \u00ab\u00a0Les MIAMs, ou l’histoire d’une communaut\u00e9 ouverte\u00a0\u00bb \u00e9dit\u00e9 dans\u00a0Reflets de la Physique<\/a> n\u00b012, 2008 (Version pdf<\/a>).<\/p>\n

\u00c9tienne Guyon (Professeur \u00e9m\u00e9rite, PMMH, ESPCI)\u00a0et Daniel Bideau (Professeur \u00e9m\u00e9rite, Universit\u00e9 de Rennes 1).<\/p>\n

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Les m\u00e9thodes de la physique statistique ont rencontr\u00e9\u00a0la physique du solide dans ce que l\u2019on a qualifi\u00e9\u00a0de mati\u00e8re mal condens\u00e9e. Les r\u00e9sultats obtenus ont trouv\u00e9 un prolongement dans des situations\u00a0de d\u00e9sordre \u00e0 plus grande \u00e9chelle : mat\u00e9riaux granulaires ou poreux, collo\u00efdes\u00a0et suspensions, gels…
\nLes deux encarts de cet article, ainsi que les deux articles suivants de ce num\u00e9ro,\u00a0en donnent des exemples (voir version pdf<\/a>).\u00a0Une communaut\u00e9 ouverte s\u2019est constitu\u00e9e autour\u00a0des MIAMs (milieux al\u00e9atoires macroscopiques) il y a une trentaine d\u2019ann\u00e9es et reste bien vivante et renouvel\u00e9e dans la diversit\u00e9 des th\u00e8mes trait\u00e9s. Son histoire montre l\u2019impact de structures l\u00e9g\u00e8res et ouvertes.<\/p>\n

La physique des solides a connu apr\u00e8s-guerre un accroissement consid\u00e9rable. Dans les ann\u00e9es 1970, plusieurs rapports de prospective accom- pagnent ses d\u00e9veloppements, en recomman- dant aussi bien des actions tourn\u00e9es vers les applications des mat\u00e9riaux (J. P. Causse) que des \u00e9tudes fondamentales (J. Friedel). L\u2019utilisation de l\u2019ultravide et de spectroscopies fines permet alors de mieux conna\u00eetre les solides \u00ab propres \u00bb (monocristaux, surfaces propres \u00e0 l\u2019\u00e9chelle atomique). Dans le m\u00eame temps, le d\u00e9veloppe- ment d\u2019\u00e9tudes sur les amorphes et les verres, la d\u00e9couverte de la localisation quantique, l\u2019utilisation de la percolation et des fractals ouvrent la physique vers les milieux d\u00e9sordonn\u00e9s. De Gennes, qui fut un des inventeurs de la percolation, \u00e9crit alors : \u00ab Le d\u00e9sordre \u00e0 l\u2019\u00e9chelle microscopique est aujourd\u2019hui un animal bien\u00a0apprivois\u00e9 ; ce n\u2019est pas le cas du d\u00e9sordre \u00e0 l\u2019\u00e9chelle macroscopique. \u00bb Des \u00c9coles des Houches sur la mati\u00e8re mal condens\u00e9e (1978) et sur la physique des d\u00e9fauts (1980) contribuent \u00e0 ouvrir cette porte.<\/p>\n

C\u2019est avec la complicit\u00e9 de Pierre-Gilles et profitant d\u2019une r\u00e9organisation engag\u00e9e \u00e0 la suite d\u2019une crise universitaire \u00e0 Marseille (1973) que, avec notre laboratoire de l\u2019ESPCI puis avec le Groupe Mati\u00e8re Condens\u00e9e et Mat\u00e9riaux de l\u2019Universit\u00e9 de Rennes, nous avons mis en place cette communaut\u00e9 des MIlieux Al\u00e9atoires Macroscopiques (ou, plus bri\u00e8vement, MIAM), tr\u00e8s active depuis pr\u00e8s de trente ans. Nous avons profit\u00e9, r\u00e9cemment, de la fin du GDR MIDI (milieux dispers\u00e9s) en 2008 \u2013 h\u00e9ritier direct des premi\u00e8res structures \u2013 pour faire un point d\u00e9taill\u00e9 sur ces trente ans d\u2019histoire\u00a0dans La revue pour l\u2019histoire du CNRS [1]. Nous en avons profit\u00e9 pour rassembler et classer au laboratoire IUSTI (Universit\u00e9 de Provence) l\u2019ensemble des archives scientifiques et administratives compl\u00e8tes de cette aventure.<\/p>\n

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Figure 1. Quelques exemples de milieux al\u00e9atoires macroscopiques.<\/strong> (a) Visualisation par \u00e9lasticim\u00e9trie des cha\u00eenes de forces dans un empilement de cylindres transparents sous contrainte. (Document F. Melo.) (b) Agr\u00e9gat form\u00e9 par des particules de cire flottant sur une surface liquide. (Document M. Cloitre, C. Allain.) (c) Fissures produites par le s\u00e9chage d\u2019une couche d\u2019argile. (Document K.J. Maloy.) (d) Dune en croissant (barkhane). (Document F. Rioual.) (Voir aussi en couverture l\u2019image d\u2019une coul\u00e9e de sable en avalanche.) En haut de la page : Simulation num\u00e9rique de la structure d\u2019un empilement de sph\u00e8res de deux diam\u00e8tres diff\u00e9rents. (Document P. Richard.) Deux autres exemples sont les particules en suspension dans un liquide (article pp. 8-11) et les polym\u00e8res renforc\u00e9s par des particules (article pp. 12-15).<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

Les th\u00e9matiques ont bien \u00e9volu\u00e9 au cours de ces ann\u00e9es. Au d\u00e9but, on trouve surtout des applications de la percolation : propri\u00e9t\u00e9s de transport et m\u00e9caniques de structures composites, physico-chimie des gels, hydrodynamique des poreux… Les th\u00e8mes ont \u00e9volu\u00e9 ensuite vers des syst\u00e8mes o\u00f9 le d\u00e9sordre se modifie sous les sollicitations impos\u00e9es, comme les milieux granulaires dont la g\u00e9om\u00e9trie \u2013 en particulier celle des contacts \u2013 d\u00e9pend des contraintes appliqu\u00e9es. Les recherches qui se d\u00e9veloppent alors impliquent des communaut\u00e9s vari\u00e9es : g\u00e9nie chimique, mati\u00e8re molle, m\u00e9tallurgie, g\u00e9ophysique et hydrologie. Mais l\u2019\u00e9tude de la mati\u00e8re divis\u00e9e (les granulaires) reste une constante \u00e0 travers ces \u00e9volutions. La m\u00e9canique des milieux continus, vue par des physiciens et sp\u00e9cialistes des mat\u00e9riaux, y a aussi toujours \u00e9t\u00e9 tr\u00e8s pr\u00e9sente.<\/p>\n

Plut\u00f4t que de r\u00e9sumer cette longue aventure, soulignons-en quelques caract\u00e9ristiques, qui peuvent \u00eatre utiles dans d\u2019autres entreprises du m\u00eame type.
\n\u2022 Une unit\u00e9 de site (le VVF de Carry-le- Rouet, o\u00f9 se sont tenues quasi annuelle- ment des rencontres de trois jours pendant pr\u00e8s de trente ans).
\n\u2022 L\u2019investissement personnel de Pierre- Gilles de Gennes (qui a particip\u00e9 \u00e0 une dizaine de rencontres) et, \u00e9galement, \u00e0 chaque rencontre, de scientifiques de haut niveau, souvent issus d\u2019autres domaines (J. Villermaux, D. Stauffer, J. Hinch, J. Jenkins…), qui ont ouvert cette communaut\u00e9 \u00e0 partir d\u2019un groupe de d\u00e9part (R. Blanc et les deux auteurs de cet article).<\/p>\n

Le noyau dur initial de participants s\u2019est renouvel\u00e9 progressivement au cours du temps. Il est tout \u00e0 fait remarquable que la moyenne d\u2019\u00e2ge actuelle soit rest\u00e9e la m\u00eame qu\u2019\u00e0 l\u2019origine : cela indique un renouvellement tr\u00e8s fort de la communaut\u00e9, qui a pourtant conserv\u00e9 un m\u00eame style et un int\u00e9r\u00eat constant pour les applications des syst\u00e8mes en d\u00e9sordre.<\/p>\n

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Figure 2. R\u00e9union, pendant la rencontre de juin 1998 \u00e0 Carry-le-Rouet, de plusieurs responsables de l\u2019action MIAM<\/strong> \u00e0 l\u2019occasion d\u2019un cadeau remis \u00e0 Robert Blanc (professeur \u00e0 l\u2019IUSTI) qui l\u2019a pilot\u00e9e \u00e0 Marseille. De gauche \u00e0 droite : \u00c9tienne Guyon, Robert Blanc, Pierre-Gilles de Gennes, Daniel Bideau et Jeanne Pullino.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

Les rencontres rassemblent et brassent annuellement une quarantaine de scienti- fiques, allant du doctorant au professeur au Coll\u00e8ge de France ou dans une universit\u00e9 anglo-saxonne. Le style tr\u00e8s informel et, \u00e0 premi\u00e8re vue, peu organis\u00e9 a favoris\u00e9 une participation tr\u00e8s active des jeunes.
\nL\u2019organisation autour d\u2019une m\u00eame structure administrative \u00e0 Marseille (avec l\u2019efficace et souriant soutien de Jeanne Pullino tout au long de la trentaine d\u2019ann\u00e9es de ces rencontres) a permis un fonctionnement l\u00e9ger au plan administratif et avec des budgets modestes accord\u00e9s par le CNRS et le minist\u00e8re de la Recherche. Sans \u00eatre en comp\u00e9tition avec des \u00c9coles du type les Houches et Carg\u00e8se, auxquelles ont d\u2019ailleurs contribu\u00e9 nombre des membres de cette communaut\u00e9, le style beaucoup plus souple et la continuit\u00e9 pluriannuelle de l\u2019esprit des rencontres, par-del\u00e0 le renouvellement des th\u00e8mes ann\u00e9e apr\u00e8s ann\u00e9e, a permis un tr\u00e8s grand brassage et la constitution facile de collaborations sous forme de projets d\u2019\u00e9tudes, de visites, de contrats, d\u2019obtention d\u2019emplois et de stages. Ceci n\u2019a pas emp\u00each\u00e9 l\u2019organisation de nombreuses \u00e9coles th\u00e9matiques ouvertes \u00e0 une communaut\u00e9 plus large [2].<\/p>\n

L\u2019action des rencontres MIAM a \u00e9t\u00e9 accompagn\u00e9e successivement par des actions th\u00e9matiques programm\u00e9es du PIRMAT dirig\u00e9 par J. Hanus entre 1980 et 1990, et par les GDRs \u00ab Physique des Milieux H\u00e9t\u00e9rog\u00e8nes Complexes \u00bb jusqu\u2019en 2000 et \u00ab Milieux dispers\u00e9s \u00bb (MIDI) ensuite. Ces actions, sous des directions diverses, ont \u00e9galement largement contribu\u00e9 \u00e0 soutenir cette communaut\u00e9, aussi h\u00e9t\u00e9rog\u00e8ne que les milieux qu\u2019elle \u00e9tudie !<\/p>\n

La gazette \u00ab info miam \u00bb, diffus\u00e9e sur support papier et, elle aussi, produite de fa\u00e7on artisanale et \u00e0 la demande, a paru contin\u00fbment depuis 1980. Elle a \u00e9t\u00e9 remplac\u00e9e vers 2000 par une gazette \u00e9lectronique (toujours appel\u00e9e \u00ab info miam \u00bb), qui est diffus\u00e9e aujourd\u2019hui \u00e0 plus de 200 inscrits.<\/p>\n

On pourrait poser la question des applications pratiques tangibles de ces ann\u00e9es d\u2019activit\u00e9. L\u2019\u00e9tude des nouveaux b\u00e9tons, par exemple, a utilis\u00e9 les r\u00e9sultats sur les probl\u00e8mes d\u2019empilements de grains ; celle de la dynamique des dunes, des \u00e9tudes d\u2019avalanches (image de couverture) et de transport \u00e9olien de grains. Les milieux p\u00e9troliers et d\u2019hydrog\u00e9ologie ont b\u00e9n\u00e9fici\u00e9 de la meilleure connaissance des milieux poreux et fissur\u00e9s. Les \u00e9tudes de surfaces et d\u2019interfaces rugueuses ont permis des progr\u00e8s sur la compr\u00e9hension du mouillage et de la friction… Un point d\u2019orgue a \u00e9t\u00e9 l\u2019article collectif du GDR MIDI sur la rh\u00e9ologie des \u00e9coulements granulaires denses [3], qui est bien cit\u00e9 au niveau international.\u00a0Mais il faut aussi souligner l\u2019action p\u00e9dagogique constante \u00e0 travers des \u00e9coles de formation, des livres, des expositions itin\u00e9rantes qui ont toutes connu un grand succ\u00e8s…
\nLes MIAMs viennent d\u2019\u00eatre renouvel\u00e9s par le lancement de nouveaux programmes [4]. Sans doute, les th\u00e8mes ont fortement \u00e9volu\u00e9, tout en restant centr\u00e9s sur la mati\u00e8re en d\u00e9sordre ; les acteurs principaux sont aussi, pour une bonne part, nouveaux. Mais une m\u00eame vision de cette physique l\u00e9g\u00e8re, soucieuse d\u2019applications \u00ab \u00e0 la de Gennes \u00bb, est toujours pr\u00e9sente.<\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rences<\/h2>\n
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[1] Daniel Bideau, \u00c9tienne Guyon et Jeanne Pullino, \u00ab Le tas de sable. Du d\u00e9sordre qui rassemble \u00bb,\u00a0La Revue pour l\u2019histoire du CNRS, N\u00b022 – Automne 2008, pp. 32-38.<\/p>\n

[2] Les Houches 1991, Carg\u00e8se 1994, 1997, 2005, Porquerolles 1995, 2001, 2006.<\/p>\n

[3] GdR MIDI, 14, 341-365v (2004).<\/p>\n

[4] GdRs MeGe (Couplages multiphysiques et multi\u00e9chelles en m\u00e9canique g\u00e9o-environnementale) et M\u00e9Phy (M\u00e9canique et physique multi\u00e9chelles)<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Texte retranscrit de l’article \u00ab\u00a0Les MIAMs, ou l’histoire d’une communaut\u00e9 ouverte\u00a0\u00bb \u00e9dit\u00e9 dans\u00a0Reflets de la Physique n\u00b012, 2008 (Version pdf). \u00c9tienne Guyon (Professeur \u00e9m\u00e9rite, PMMH, ESPCI)\u00a0et Daniel Bideau (Professeur \u00e9m\u00e9rite, Universit\u00e9 de Rennes 1). Les m\u00e9thodes de la physique statistique ont rencontr\u00e9\u00a0la physique du solide dans ce que l\u2019on a qualifi\u00e9\u00a0de mati\u00e8re mal condens\u00e9e. Les … <\/p>\n

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