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2026-2027 / PHYS1987-1

Matière active

Durée

30h Th

Nombre de crédits

 Master en sciences physiques, à finalité approfondie4 crédits 
 Master en sciences physiques, à finalité didactique (Réinscription uniquement, pas de nouvelle inscription)4 crédits 
 Master en sciences physiques, à finalité spécialisée en radiophysique médicale4 crédits 
 Master en enseignement section 4 : physique5 crédits 

Enseignant

Eric Opsomer, Nicolas Vandewalle

Coordinateur

Eric Opsomer

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Ce cours propose une introduction aux concepts fondamentaux et aux développements récents de la matière active, un domaine à l'interface de la physique statistique, de la matière molle et de la physique hors équilibre. Il alterne présentations descriptives, approches théoriques et études de systèmes expérimentaux.

Les principaux thèmes abordés sont : les différentes classes de matière active et leurs paramètres d'ordre ; le mouvement brownien actif et les modèles de particules autopropulsées ; les phénomènes collectifs et les transitions ordre-désordre ; le modèle de Vicsek et les systèmes actifs polaires ; la séparation de phase induite par la motilité (MIPS) ; les systèmes actifs nématiques et chiraux ; les interactions non réciproques ; ainsi que les phénomènes d'auto-organisation, de comportement collectif et de stigmergie.

Les concepts développés sont illustrés par de nombreux exemples issus de systèmes biologiques, colloïdaux, granulaires et robotiques.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

L'objectif principal du cours est de fournir aux étudiants les concepts et les outils nécessaires pour comprendre la physique de la matière active, un domaine en plein essor depuis le début des années 2000.

À l'issue du cours, l'étudiant sera capable de :

  • distinguer les principales classes de systèmes actifs et identifier leurs paramètres d'ordre ;
  • expliquer en quoi un système actif se distingue d'un système à l'équilibre thermodynamique ;
  • comprendre et utiliser les principaux modèles théoriques de la matière active ;
  • identifier et décrire les mécanismes physiques à l'origine de phénomènes collectifs tels que l'alignement, la séparation de phase induite par la motilité (MIPS), l'auto-organisation et la formation de structures ;
  • analyser qualitativement et quantitativement des résultats expérimentaux ou numériques relatifs à des systèmes actifs ;
  • établir des liens entre les concepts de la physique statistique hors équilibre et le comportement de systèmes actifs biologiques, synthétiques ou robotiques.

Savoirs et compétences prérequis

Introduction à la matière molle

Physique Stattistique

 

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Cours ex-cathedra, documents disponibles

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Cours donné exclusivement en présentiel

Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées

Plate-forme(s) utilisée(s) pour les supports de cours :
- eCampus


Informations complémentaires:

Diapositives sur eCampus.

Ouvrage en cours de rédaction disponible sur papier. 

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( questions ouvertes )

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Contacts

Nicolas Vandewalle, Professeur Ordinaire
nvandewalle@uliege.be

Eric Opsomer, Chef de Travaux
eric.opsomer@uliege.be

 

 

Association d'un ou plusieurs MOOCs