COMPORTEMENT VITREUX DES MILIEUX GRANULAIRES DENSES

L’étude des matériaux granulaires ainsi que celle des systèmes vitreux sont des domaines de recherches parallèlement très actifs, de par l’étendue de leurs applications et des questions fondamentales qu’ils soulèvent.

Une analogie entre ces deux types de systèmes a été initialement proposée sur la base d’observations macroscopiques, telles que la compaction lente ou l’existence d’une transition dite de "jamming".

Nous présenterons une étude expérimentale des propriétés de diffusion à l’échelle du grain d’un matériau granulaire bidimensionnel soumis à un cisaillement cyclique quasi-statique.  La comparaison de ces propriétés avec des résultats obtenus aussi bien dans les simulations numériques de liquides surfondus, que dans des expériences sur des colloïdes au voisinage de la transition vitreuse, démontre une forte analogie jusqu’au niveau des propriétés "microscopiques", et cela en dépit de la différence fondamentale qui existe entre ces systèmes, la matière granulaire étant athermique.

Nous nous intéresserons en détail à l’effet de cage, responsable de la sous-diffusion dans le régime de relaxation lente.

Nous essaierons également de donner quelques pistes sur l’utilisation de cette remarquable similarité et des avantages expérimentaux offerts par les matériaux granulaires pour étudier des questions telles que l’origine des hétérogénéités dynamiques, ou encore la relation entre la structure et la dynamique de ces systèmes.