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2026-2027 / PHYS0975-1

Introduction à la matière molle et aux systèmes complexes

Durée

30h Th

Nombre de crédits

 Master en sciences physiques, à finalité approfondie5 crédits 
 Master en sciences physiques, à finalité didactique (Réinscription uniquement, pas de nouvelle inscription)5 crédits 
 Master en sciences physiques, à finalité spécialisée en radiophysique médicale5 crédits 
 Master en enseignement section 4 : physique5 crédits 
 Master de spécialisation en nanotechnologies5 crédits 

Enseignant

Nicolas Vandewalle

Suppléant(s)

Megan Delens

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

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 de la matière molle, domaine à l'interface de la physique statistique, de la thermodynamique et de la mécanique des fluides. Il met l'accent sur les mécanismes physiques qui gouvernent des systèmes dont la structure et la dynamique résultent d'un équilibre subtil entre interactions, agitation thermique, forces interfaciales et sollicitations extérieures.

Les principaux thèmes abordés sont : les interactions entre particules, le mouvement brownien, la diffusion et la sédimentation ; les interfaces, la tension superficielle, la capillarité et le mouillage ; les mousses et les émulsions ; les suspensions, colloïdes, gels et pâtes ; ainsi que leur comportement rhéologique. Une attention particulière est accordée aux notions d'échelles de longueur, de temps et d'énergie ainsi qu'aux nombres sans dimension permettant d'identifier les mécanismes physiques dominants. Les concepts sont illustrés par des systèmes expérimentaux et des exemples issus de situations courantes.  

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 les propriétés physiques de la matière molle et relier les comportements observés à l'échelle macroscopique aux mécanismes qui agissent aux échelles mésoscopique et microscopique.

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

  • identifier les principales classes de matériaux mous et décrire leurs caractéristiques physiques ;
  • déterminer les échelles de longueur, de temps, de force et d'énergie pertinentes pour un système donné ;
  • identifier les mécanismes physiques dominants à l'aide d'estimations d'ordres de grandeur et de nombres sans dimension ;
  • analyser les phénomènes liés aux interfaces, à la capillarité, au mouillage et à la stabilité des systèmes dispersés ;
  • décrire les mécanismes physiques qui gouvernent le comportement des colloïdes, suspensions, émulsions, mousses, gels et pâtes ;
  • caractériser les principaux comportements rhéologiques des matériaux mous.

Savoirs et compétences prérequis

compétences acquises dans un bachelier en sciences physiques

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Principalement des cours ex-cathedra en français. 

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:

Ouvrage en cours d'écriture disponible en version papier. 

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation orale


Informations complémentaires:

L'étudiant(e) sélectionne un article ou un point de matière lié au cours. L'examen consiste à présenter un  PowerPoint de 20 minutes sur le sujet.   

Stage(s)

sans objet

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Contacts

Nicolas Vandewalle, Professeur Ordinaire
04/366.3703
nvandewalle@uliege.be

 

Megan Delens, Maitre de Conférence
Megan.Delens@uliege.be

 

Association d'un ou plusieurs MOOCs