Séminaires café 2017

Archive pour les séminaires café de 2017.

–  21 & 28 décembre 2017 - Pas de séminaire café : vacances de Noël

–  14 décembre 2017 - Pas de séminaire café : apéro foie-gras

–  07 décembre 2017 - Présentation des sujets de thèse : 2ème année

–  30 novembre 2017 - Pas de séminaire café : visite HCERES

–  23 novembre 2017 - Horacio Lopez Menendez (post-doctorant à l’Institut Pasteur)
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–  16 novembre 2017 - François Villemot (post-doctorant au CEA)
Optimizing a novel free energy method with statistical reweighting
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Improvements to the confinement method for the calculation of conformational free energy differences are obtained by statistical reweighting. By taking advantage of phase space overlap between simulations at different frequencies, significant gains in accuracy and speed are reached. The optimal frequency spacing for the simulations is obtained from extrapolations of the confinement energy, and relaxation time analysis is used to determine time steps, simulation lengths, and friction coefficients. At postprocessing, interpolation of confinement energies is used to significantly reduce discretization errors in the calculation of conformational free energies.

–  09 novembre 2017 - Présentation des sujets de thèse : 3ème année

–  02 novembre 2017 - Joachim Delannoy (doctorant au PMMH)
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–  26 octobre 2017 - Yacine Bengana (doctorant au PMMH)
Linear stability of mean flows and frequency prediction
(Abstract)
The frequency of the von Kármán vortex street can be predicted by linear stability analysis around its mean flow. Barkley has shown this to yield an eigenvalue whose real part is zero and whose imaginary part matches the nonlinear frequency. This property was named RZIF by Turton et al. ; moreover they found that the traveling waves (TW) of thermosolutal convection have the RZIF property as shown in Figure (1). They explained this as a consequence of the fact that the temporal Fourier spectrum consists primarily of the mean flow and first harmonic. From this same idea Mantic-Lugo et al. developed the Self-Consistent Model (SCM) for the base flow, the complex eigenvector and eigenvalue, and its amplitude. We have carried out the same calculation for the traveling waves of thermosolutal convection, but we were able to obtain convergence of this procedure only up to r= 2.25. We then implemented a full Newton’s method to solve the coupled problem (1) up to at least r=3. Figure 1 shows that while the RZIF property is satisfied up to at least r= 3, the SCM model reproduces the exact frequency only for r<2.1 and deviates entirely from it for r >2.5. Thus, the nonlinear interaction of the complex eigenvector with itself yields a mean flow which is insufficiently accurate. Our next step will be to take into account higher harmonics and to apply this analysis to the standing waves, for which RZIF does not hold.

–  19 octobre 2017 - Pas de séminaire : journée des UFR de Physique et Biologie ()
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–  18 octobre 2017 - EXCEPTIONNEL (bis), séminaire mercredi : Benoît Pype (Doctorant au PMMH)
La perception lente : pour une esthétique de la décélération
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Un certain régime de perception traverse la création artistique actuelle. Fondé sur un rejet de l’instantanéité, de l’immédiateté, celui-ci s’appuie sur le caractère imperceptible de l’évolution des formes dans la durée et permet d’entrevoir une esthétique de la décélération.
À partir des travaux issus des sciences humaines et sociales sur les questions relatives à l’attention et à l’accélération (Yves Citton, Hartmut Rosa), il s’agit d’élaborer une œuvre dans le champ des arts plastiques au sein du laboratoire PMMH de l’ESPCI (Compagnie des interfaces) et de l’ENSad.
La thèse de Benoît Pype est dirigée par le physicien David Quéré (ESPCI) et Serge Verny (ENSad) dans le cadre du programme doctoral SACRe (Sciences, Arts, Création, Recherche).

–  12 octobre 2017 - Pas de séminaire : fête de la science ()
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–  11 octobre 2017 - EXCEPTIONNEL, séminaire mercredi : Pierre Illien (post-doctorant au laboratoire Gulliver (ESPCI))
Exothermicity is not a necessary condition for enhanced diffusion of enzymes
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Recent experiments have revealed that the diffusivity of exothermic and fast enzymes is enhanced when they are catalytically active, and different physical mechanisms have been explored and quantified to account for this observation. We perform measurements on the endothermic and relatively slow enzyme aldolase, which also shows substrate-induced enhanced diffusion. We propose a new physical paradigm, which reveals that the diffusion coefficient of a model enzyme hydrodynamically coupled to its environment increases significantly when undergoing changes in conformational fluctuations in a substrate concentration dependent manner, and is independent of the overall turnover rate of the underlying enzymatic reaction. Our results show that substrate-induced enhanced diffusion of enzyme molecules can be explained within an equilibrium picture and that the exothermicity of the catalyzed reaction is not a necessary condition for the observation of this phenomenon.

–  05 octobre 2017 - Guillaume Durey (doctorant au laboratoire Gulliver (ESPCI))
Social media for researchers
(Abstract)
I didn’t own a cell phone until my prep classes, it wasn’t even a smartphone until last year, and today, I’m still not on Facebook. That I would value social media was therefore not self-evident... Yet, little by little, I’ve come to realize that one could benefit from a rational, professional use of them, especially when belonging to the scientific community. In this talk, I’d like to convince you that these new media are interesting tools for monitoring and sharing your research. After a short and subjective history of social media, I’ll rely on the example of the YouTube channel that I co-created with several students and alumni from institutions belonging to PSL Research University, The Lutetium Project. It aims at shining a new light on soft matter physics by combining artistic creation and visually-striking research experiments with science outreach. I’ll also focus on Twitter, a sometimes misunderstood platform which can be used as a 24-hour worldwide scientific conference.

–  28 septembre 2017 - Clotilde Nove-Josserand (doctorante au PMMH)
Surface wave energy absorption by a partially submerged bio-inspired canopy
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Previous studies of aquatic plants have provided us with inspiration to design a novel system for both damping and harvesting the energy of ocean waves. It consists of an array of flexible blades as an artificial representation of aquatic plants, and we investigate the role of flexibility and spacing on the ability of our system to absorb energy from a wave flow.

–  21 septembre 2017 - Lionel Dupuy (chercheur au James Hutton Institute, Scotland)
Biophysics of plant soil interactions at the James Hutton Institute
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–  14 septembre 2017 - Charles Duchêne (doctorant au PMMH)
Microfluidic model experiments on the injectability of monoclonal antibody solutions
(Abstract)
Autoinjection devices that allow patients to self-administer medicine are becoming used more frequently ; however, this advance comes with an increased need for precision in the injection process. The rare occurrence of protein aggregates in solutions of monoclonal antibodies constitutes a threat to the reliability of such devices. Here we study the flow of protein solutions containing aggregates in microfluidic model systems, mimicking injection devices, to gain fundamental understanding of the catastrophic clogging of constrictions of given size. We form aggregates by mechanically shaking or heating antibody solutions and then inject these solutions into microfluidic channels with varying types of constrictions. Geometrical clogging occurs when aggregates reach the size of the constriction and can in some cases be undone by increasing the applied pressure. We perform systematic experiments varying the relative aggregate size and the flow rate or applied pressure. The mechanical deformation of aggregates during their passage through constrictions is investigated to gain a better understanding of the clogging and unclogging mechanisms.

–  07 septembre 2017 - Emmanuel Siefert (doctorant au PMMH)
Baromorphs - Dynamical bioinspired shape-morphing
(Abstract)
A pneumatic network of millimetric channels is embedded into elastomer plates. Upon inflation or suction, initially planar sheets destabilize into 3D shapes with non-zero Gaussian curvature. The air pressure in the channels induces anisotropic strains which leads to variations in the metric of the plate and triggers buckling. The coupling of pressure driven pneumatic networks with mechanical instabilities of plates is used to design structures with programmed 3D shapes, which can be actuated and diactivated on demand in typically one second. Combined experimental measurements and theoretical minimal model allow us to rationalize, predict and program the pressure dependent shapes obtained.

–  29 juin 2017 - Soutenance de stage 3A ESPCI
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–  22 juin 2017 - Pas de séminaire : BBQ
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–  15 juin 2017 - Pierre-Yves Gires (Post-doctorant)
Caractérisation et manipulation de suspensions de microcapsules
(Abstract)
Les microcapsules, gouttes submillimétriques encapsulées par une membrane, sont présentes aussi bien dans des suspensions naturelles qu’artificielles (e.g. cellules dans du sang, cultures de microalgues, vecteurs de médicaments dans la microcirculation). Des progrès aussi bien dans leur caractérisation que dans leur manipulation peuvent conduire par exemple à une meilleure vectorisation de principes actifs, ou une extraction plus efficace de lipides bioénergétiques. Après avoir détaillé un dispositif microfluidique permettant de caractériser les propriétés viscoélastiques membranaires à l’échelle individuelle, nous présenterons l’effet des interactions hydrodynamiques sur la diffusion latérale d’une capsule dans une suspension, et finalement comment des champs acoustiques ultrasonores peuvent être amplifiés via une résonance de bulle, pour aboutir à une concentration ou une déplétion locale.

–  08 juin 2017 - Emmanuelle Pouydebat (DR CNRS au MNHN, UMR 7179)
Préhension et manipulation animales : de l’évolution vers la robotique
(Abstract)
La préhension et la manipulation sont des fonctions vitales dans le monde animal. Elles permettent de se déplacer, de se nourrir, de manipuler des outils, d’élaborer des contacts sociaux, etc. Les mécanismes évolutifs de ces fonctions restent irrésolus et divers paramètres semblent impliqués, comme le substrat arboricole et les propriétés de la nourriture. Afin de comprendre ces mécanismes et tester les hypothèses avancées autour de l’influence des facteurs écologiques (i.e. milieu de fines branches, prédation), je développe une approche interdisciplinaire (comportement, morphologie, biomécanique) de l’étude de la préhension et de la manipulation, outil inclus, en établissant des comparaisons interspécifiques au sein des primates mais aussi parmi les oiseaux, les amphibiens et les carnivores. Par ailleurs, les données obtenues sont exploitées dans le cadre de la paléoanthropologie et de la robotique en collaboration avec des collègues dans le but 1) de transférer mes données vers la Paléoanthropologie pour interpréter les mains fossiles et aussi aux roboticiens pour améliorer les robots préhenseurs et 2) d’utiliser la modélisation de la préhension en robotique pour mieux comprendre les systèmes biologiques.

–  01 juin 2017 - Pas de séminaire : soutenance de thèse de Lukasz Klotz
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–  25 mai 2017 - Pas de séminaire : jeudi de l’ascension
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–  18 mai 2017 - Pierre Chantelot et Nicolas Lavielle (séminaire court) (doctorant et post-doctorant au PMMH)
Drop trampoline
(Abstract)
Superhydrophobic substrates inspired from the lotus leaf have the ability to reflect impacting water drops. They do so very efficiently and contact lasts typically 10 ms for millimetric droplets. Yet unlike a lotus leaf most synthetic substrates are rigid. Focusing on the interplay between substrate flexibility and liquid repellency might allow us to understand the dynamic properties of natural surfaces. In our experiment, we perform liquid marbles (a model for non-wetting drops), impacts at velocity V onto thin (20 microns) stretched circular PDMS membranes. The bouncing mechanism is drastically modified compared to that on a rigid substrate : the marble is shot upwards as it is spread in a disk shape.

Electro Fibers and Particles
(Abstract)
In the two last decades, electrospinning has been studied for the fabrication of micro and nano-fibers or particles (\textitcf figure below). Under the action of an electrostatic field, a drop of polymer deforms into a jet. Depending on the degree of entanglement, either fibers or particles are obtained.
Electrospun materials are frequently considered for applications such as tissue engineering, filtration or drug release. This process can also be used as a tool to fabricate model rods and spheres of different polymeric materials with controlled geometry and dimensions.

–  11 mai 2017 - Francesca Tesser (post-doctorante au PMMH)
Population dynamics under flow
(Abstract)
The expansion of biological populations in natural environments is usually described as the combined effect of individual spatial dispersal and growth. In the case of aquatic ecosystems, the transport by flows can also be extremely relevant as an extra dispersal factor. In this seminar I shortly present some of the models that are currently used in this field. Then I present the experiment I have performed to quantify the expansion of colonies of E. coli bacteria in micro-channels, under both co-flow and counter-flow conditions. In particular I have measured the population front advancing speed at varying intensity of the imposed flow and I have compared these results to the case of classic advective-reactive-diffusive chemical fronts.

–  04 mai 2017 - Pas de séminaire : journées du laboratoire hors-murs
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–  27 avril 2017 - Salomé Gutierrez-Ramos (doctorante au PMMH)
Acoustic manipulation of active baths : Escherichia coli suspensions in acoustic levitation
(Abstract)
Active matter exhibit plenty intriguing non equilibrium properties, in the case of active suspension it has been shown that suspensions of swimming bacteria exhibit different characteristic from the ones of individual cells. The study of Escherichia coli suspensions under acoustic confinement is the focus of the present work. This technique will help to elucidate and characterize some of the phenomena arising in bacteria societies such as aggregation, collective motion and will give new insight in biofilm formation.
To confine the bacteria cells and avoid contributions of the walls we built an acoustic trap which consist of two parallel layers : the emission layer, where a 2MHz piezo ceramic transducer is attached, and a reflection layer, a quartz slide. The manipulation of the suspension in the resonator was achieved using acoustic forces.The primary radiation force generates levitation of the bacterial cells at the nodal plane of the ultrasonic standing wave generated inside the resonator. On the other side, secondary forces leads to the consolidation of stable aggregates.
For all the experiments Escherichia coli RP437-pZA 3R-YFP, cells were cultured in a minimal medium until they reached mid exponential phase with a cell density between 3-6 X 108 CFU/mL. We analyzed the spatiotemporal dynamics in the ultrasonic trap where initially bacteria are evenly distributed in the resonant cavity and after 3 minutes of interaction with the acoustic field forced an stable aggregate is formed ; when a bacterial aggregate is relaxed from the acoustic force, a disintegration process is triggered. Finally we also characterized the dynamic of the stable aggregates by their velocity fields and vorticity.

–  20 avril 2017 - Guillaume Laffite (ingénieur du plateau technologique de l’IPGG)
Présentation du plateau technologique de l’Institut Pierre-Gilles de Gennes pour la microfluidique
La plateforme technologique regroupe, dans un espace de 550 m² situé au coeur de Paris - 6 rue Jean-Calvin Paris 5ème, l’ensemble des technologies nécessaires à la réalisation de dispositifs microfluidiques. Cette plateforme unique en France a été spécialement conçue pour permettre aux utilisateurs de réaliser intégralement une puce microfluidique en un minimum de temps, depuis sa conception jusqu’à sa fabrication et sa caractérisation.

La plateforme technologique accessible aux structures académiques comme aux entreprises est une unité mixte de services du CNRS depuis le 1er janvier 2016 (UMS 3750) et fait partie du réseau SBPC qui fédère l’ensemble des salles blanches du centre parisien. L’équipe plateforme a pour mission de gérer le parc d’équipements, d’accompagner les utilisateurs et de développer de nouveaux procédés innovants. Elle assure également des formations pour les entreprises et les étudiants.

–  06 avril 2017 - Présentation des sujets de recherche des post-doctorants

–  30 mars 2017 - Lucie Ducloué (post-doctorante au PMMH)
Viscous fingering under an elastic membrane
(Abstract)
Injection of air in the thin liquid-filled gap between a rigid substrate and a flexible membrane gives rise to a blistering phenomenon : the membrane inflates, and the viscous liquid initially bonding it to the substrate lines the two separated surfaces of the blister. A peeling front is created at the edge of the blister, where the interaction of the two-phase displacement flow and the deformation of the membrane selects the shape of the peeling corner and the speed of the interface. Because the injected air is less viscous than the liquid, the peeling front is generally unstable to symmetry-breaking perturbations, and destabilizes in the shape of regular, finite-amplitude fingers. Such fingers can for instance be observed during the steady peeling of a strip of viscous adhesive, blistering in a radial compliant Hele-Shaw cell or the destabilization of the liquid meniscus formed in the partially-filled gap between two rotating cylinders (known as the printer’s instability).

The shape of the fingering pattern is selected by the fluid mechanical instability (arising from a competition between viscous and capillary forces) and the angle of the corner in which the front propagates. By using a compliant Hele-Shaw channel, we create a steadily propagating planar peeling front. Varying the stiffness of the channel and the air injection rate allows us to provide a first simple scaling for the geometry of the fingers in terms of the peeling angle $\theta$ and the fluid parameter (capillary number Ca).

–  23 mars 2017 - Pas de séminaire : Rencontres du Non Linéaire
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–  16 mars 2017 - Leïla Frouillou (post-doctorante équipe ESCOL du CIRCEFT, Paris 8 Vincennes-Saint-Denis)
La dimension spatiale des inégalités scolaires : le cas des 16 universités publiques franciliennes
(Abstract)
Comment expliquer les différences sociales et scolaires de publics étudiants entre les universités d’Île-de-France, autrement dit la “ségrégation universitaire” ? Cette recherche de géographie sociale s’appuie sur les mécanismes observés aux niveaux primaire et secondaire, notamment au collège, pour interroger les processus de mise à distance des publics les plus défavorisés dans certaines universités. Pour cela, l’analyse de données administratives sur les étudiants des seize universités publiques franciliennes est croisée avec une enquête par entretiens auprès d’étudiants et d’acteurs, centrée sur les universités Paris 1 Panthéon-Sorbonne et Paris 8 Vincennes-Saint-Denis et les filières de Droit, Administration Economique et Sociale et Géographie.

Le cas particulier de la ségrégation universitaire francilienne permettra de discuter de la structuration institutionnelle (et spatiale) de l’enseignement supérieur, et plus généralement de la dimension spatiale des inégalités scolaires, au cœur des débats actuels sur la carte scolaire et l’éducation prioritaire dans le secondaire.

–  09 mars 2017 - Adam Anglart (stagiaire au PMMH)
Flow around the wing of Cessna 150 aircraft. How to land safe & sound without an engine ?
(Abstract)
Take-off and landing are said to be the critical phases of flight. It becomes even more dangerous when there is an engine failure. All modern commercial aircrafts are designed to maintain a steady flight even without one of the engines. But what if all of the engines fail or the aircraft has only one engine which cannot be longer operated ? Is the catastrophe bound to happen ?

The goal of this project is to analyse the possibilities of landing safely when the aircraft is deprived of the engine power. Stall speed characteristics for different flap configuration and roll angles as well as lift-to-drag ratio and the polar curve are studied experimentally for Cessna 150 aircraft. The Thin Aerofoil Theory is used to establish the influence of flaps and ailerons on the low-speed subsonic flow around the wing of the aircraft. The experimental results are compared to the theoretical ones.

–  02 mars 2017 - Marine Borocco (doctorante au PMMH)
Mouillage différentiel du verre
(Abstract)
Lorsqu’on fait la vaisselle, il est plus facile de nettoyer une assiette en porcelaine qu’un saladier en plastique, que la graisse ne semble pas vouloir quitter si aisément. Cette différence n’est pas due au liquide vaisselle utilisé, mais plutôt à l’affinité du substrat (porcelaine ou plastique) pour les liquides en présence (eau savonneuse ou graisse alimentaire). Il s’agit là d’un problème de mouillage différentiel : avec lequel des deux liquides un solide est-il préférentiellement en contact ?
Si l’étude des angles de contact entre un solide, un liquide et un gaz a motivé de nombreux travaux de recherche, le système similaire d’un solide en contact avec deux liquides distincts est bien moins étudié. Nous nous intéressons en particulier au cas de l’eau et de l’huile de silicone mises au contact d’une surface de verre, et étudions la dynamique de la ligne de contact entre ces trois phases. Cela nous conduit à tenir compte de mécanismes chimiques qui avaient pu être négligés dans les études portant sur les systèmes solide/liquide/gaz.

–  23 février 2017 - Pas de séminaire : PC FOCUS

–  20 février 2017 - Florence Élias (Maître de conférences au MSC)
De l’acoustique des mousses liquides à la physique de l’écume de mer
(Abstract)
Comment le son se propage-t-il dans une mousse ? Plusieurs régimes de propagation sont observés en fonction de la taille des bulles, alors que la longueur d’onde acoustique reste très grande devant le diamètre des bulles. Si la structure de la mousse intervient dans la réponse acoustique de la mousse, c’est en réalité par l’intermédiaire de la vibration du squelette liquide en réponse à un forçage acoustique : la taille des bulles doit être comparée non pas à la longueur d’onde acoustique, mais à la longueur d’onde capillaire sur les interfaces liquides, mises en vibration à la fréquence de forçage acoustique. Nous avons fait vibrer les « briques élémentaires » de la mousse, films de savon et canaux liquide à la jonction entre films de savons (bords de Plateau), que nous avons isolés sur des cadres rigides. Ces expériences modèles permettent d’identifier, à l’échelle des bulles, l’origine de l’inertie, de l’élasticité et de la dissipation lors de la vibration du squelette liquide de la mousse. Après une rapide présentation des résultats obtenus, je discuterai des pistes qu’il reste à explorer pour compléter la compréhension de l’acoustique des mousses liquides et des perspectives ouvertes par ces travaux.

Je présenterai ensuite un projet de recherche que je souhaite développer dans les prochaines années, et qui porte sur la physique et l’écologie des mousses marines produites sur certains rivages lors de l’efflorescence d’une algue planctonique.

–  16 février 2017 - Armelle Gas (doctorante au PMMH)
Dynamiques sur des surfaces texturées-imprégnées

Quand, les jours de pluie, on regarde les gouttes tomber sur une fenêtre, on peut observer qu’elles ne dévalent pas toutes à la même vitesse. Les premières qui impactent la vitre vont avoir tendance à adhérer fortement au verre et à ne pas bouger. Puis, petit à petit elles vont grossir, et à partir d’un certain poids elles finissent par dévaler en laissant une trainée derrière elles. Si une nouvelle goutte vient tomber sur cette trainée, elle dévalera immédiatement, et il n’y aura pas d’adhésion avec la fenêtre. En effet, la trainée laissée par la première goutte permet à la nouvelle goutte de glisser sur un film mince d’eau. Ainsi des chemins liquides se forment : les gouttes qui tombent sur le verre sec y adhèrent, alors que celles tombant sur un film liquide sont immédiatement évacuées. Malheureusement, dans le cas de la pluie sur les vitres, le film d’eau est localisé derrière les gouttes qui ont dévalé et n’est pas stable sur toute la vitre. On peut stabiliser un film mince liquide sur une surface à l’aide de rugosités solides imprégnées d’une huile mouillante. Une surface partiellement solide et partiellement liquide est ainsi obtenue. Une goutte d’eau déposée sur cette surface pourra alors glisser sur le film liquide piégé dans les rugosités. La dynamique sur ces surfaces glissantes n’est pas triviale et dépend des propriétés de la surface et des deux liquides mis en jeux. Des expériences systématiques permettent de mieux comprendre les sources de dissipations majeures dans ce problème, qui peuvent être dans la goutte ou dans le lubrifiant, selon le rapport des viscosités de ces deux liquides.

–  9 février 2017 - Arthur Ghigo (doctorant à l’Institut Jean Le Rond D’Alembert)
Simulation of blood flow in large elastic arteries : Reduced-order models and applications.
(Abstract)
One-dimensional reduced-order models are commonly used to describe blood flow in large elastic arteries. They provide a simple fluid-structure interaction mathematical framework that allows to numerically compute with satisfying accuracy average blood flow quantities such as the flow rate or the cross-sectional area. Their low computational cost enables the simulation of blood flow in large networks of arteries, therefore capturing the network dynamics that are essential to reproduce in-vivo data.
We present here our work on such one-dimensional models for blood flow. Our presentation will be structured in two parts. We first discuss the fluid and the solid models and analyze how they influence blood flow. We point out their limitations and propose improvement strategies. We then present an example of application : the simulation of blood flow in a 55 arteries network in the presence of stenosis (constriction) of the right leg. We investigate how the pathology affects the network dynamics and numerically assess the viability of different surgical treatments for this pathology.

–  02 février 2017 - Marie Tani (post-doctorante au PMMH)
Motion of a rigid sphere through an elastic tube with a lubrication film
The transport of soft objects through small rigid channels is a common problem in the biological world ; red blood cells are deformed when passing through small capillaries and polymer coils can make their way through minute pores. We study the opposite model problem of a rigid sphere through a narrower elastic tube. The frictional force is measured while the sphere is pulled in the elastic tube at constant velocity. In addition to the dry case, we test the same system but we lubricate the sphere-tube contact with a viscous liquid. Friction generally decreases compared to the dry case owing to the lubrication film, but it depends on viscosity and velocity. As a result, geometry, mechanical properties of the tube, friction or lubrication mechanisms, and wetting properties determine the dynamics of the entrapped sphere. We present experimental results on this problem, together with scaling law analysis.

–  26 janvier 2017 - Pas de séminaire : journées de la physique statistique à l’ESPCI (Amphi Langevin)

–  19 janvier 2017 - Francisca Guzman-Lastra (post-doctorante, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf)
Fission and fusion scenarios for magnetic microswimmers clusters
(Abstract)
Fission and fusion processes of particle clusters occur in many areas of physics and chemistry from subnuclear to astronomic length scales. Here we explore clusters of swimmers which are governed by hydrodynamic and dipolar interactions and classify the rich scenarios of their fission and fusion processes. These scenarios are found that depend crucially on whether the swimmer is a
pusher or a puller. In particular a linear magnetic chain of pullers is stable while a pusher chain shows a cascade of fission processes as the self-propulsion velocity is increased. Contrarily, magnetic ring clusters show fission for any type of swimmer. Moreover, we find a plethora of possible fusion scenarios if a single swimmer collides with a ringlike cluster and two rings spontaneously collide.
Our predictions are verifiable in magnetotactic bacteria and synthetic self-propelled magnetic Janus particles.
Ref : F. Guzman-Lastra, A. Kaiser, H. Löwen, Fission and fusion scenarios for magnetic microswimmer clusters, Nature Communications 7, 13519 (1-10) (2016).

–  12 janvier 2017 - Présentation des sujets de thèse : 1ère année

–  5 janvier 2017 - Hisasi Tani (post-doctorant à l’Université Meiji)
Boundary conditions for a moving interface in a Hele-Shaw cell : results of the weakly nonlinear analysis

Weakly nonlinear analysis is carried out for a moving interface in a Hele-Shaw cell by employing a boundary conditions (i) with the effect of the thin wetting layer proposed by Park and Homsy [J. Fluid Mech. (1984) p.291], and (ii) with the effect of the viscous stress [Kim et al., Phys. Fluids (2009) 074106]. Previously, the stability analysis has been carried out based on the Young—Laplace equation (YL), which is not always valid for an interface moving with deformation. By the weakly nonlinear analysis based on the boundary conditions (i) and (ii), we can numerically obtain the behaviour of the interface. Our results reflect the characteristic behaviours of the viscous fingering phenomena, and therefore indicate that these boundary conditions (i) and (ii) are more appropriate than YL for an interface in a Hele-Shaw cell.