Durée
30h Th
Nombre de crédits
Enseignant
Coordinateur
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au deuxième quadrimestre
Horaire
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