Retracer le trajet des particules actives
Les mouvements de bactéries en suspensions (les colloïdes actifs) sont essentiels dans les systèmes naturels comme l'intestin. Un récent projet s'est intéressé à la synthèse de particules colloïdales actives, capables d'autopropulsion. Le projet ACTIVEDYNAMICS («Dynamics of active suspensions») a conduit des recherches fascinantes dans le mouvement de particules actives, naturelles (des bactéries) ou synthétiques. Les chercheurs ont utilisé la microscopie dynamique différentielle (qui consiste tout simplement à associer un microscope et une caméra) pour générer des informations dynamiques complètes sur le déplacement collectif de particules en suspension. Les chercheurs ont étudié la dynamique de suspensions de bactéries, en fonction de leur concentration et de celle de la suspension. Ils ont commencé par suivre en 3D les déplacements de bactéries non mobiles, plongées dans un bain de bactéries mobiles. Pour étudier le mouvement des bactéries dans un environnement aussi complexe que l'intestin, les chercheurs ont intégré l'impact hydrodynamique des flux créés par les bactéries mobiles. Ils ont ainsi obtenu une description quantitative des données expérimentales. Les scientifiques ont ensuite appliqué la même méthode que pour les bactéries nageuses à d'autres structures vivantes mobiles, comme des spermatozoïdes et des algues. Pour les particules synthétiques, ACTIVEDYNAMICS a étudié des particules à autopropulsion comme les particules Janus. Grâce à des surfaces dotées de deux (ou plus) propriétés physiques distinctes, les particules Janus peuvent présenter une affinité contrôlée avec des cellules endothéliales humaines, par exemple. Un autre cas se présente lorsqu'un champ magnétique entraîne des conditions anisotropes. L'une des propriétés remarquables des colloïdes actifs est leur capacité d'auto-assemblage dynamique, par laquelle des blocs simples s'organisent pour former des architectures fonctionnelles complexes. Les applications vont de membranes et de cristaux colloïdaux adaptables et autoréparables, jusqu'a des robots et des micro-nageurs auto-assemblés. Le projet ACTIVEDYNAMICS a soulevé l'intérêt d'un grand nombre d'universités et d'institutions de recherche industrielle.
