Présentation des derniers chercheurs engagés à l'ULB
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Pierre COLINET (Chercheur Qualifié - 2003)

Parcours

La Physique Non-linéaire, qui a connu un essor remarquable durant ces trente dernières années, a permis des avancées spectaculaires dans la compréhension des phénomènes complexes se manifestant loin de l'équilibre thermodynamique. Cette nouvelle branche de la Science a fourni les concepts et les outils mathématiques nécessaires à la description unifiée de systèmes physiques différents qui, bien que régis par des lois déterministes, sont le siège de comportements spatio-temporels inattendus. Que ce soit en dynamique des fluides, en optique, en biologie, en géologie, ? on retrouve maintenant les mêmes notions d'instabilité, de bifurcation, de dynamique chaotique, ? Pourquoi les ondes solitaires observées à la surface d'un cours d'eau ont-elles les mêmes propriétés, dans certaines conditions, que les impulsions lumineuses transmises par les fibres optiques ? Pourquoi observe-t-on des structures polygonales similaires dans certaines formations géologiques, et à la surface d'une couche de liquide s'évaporant et contenant des paillettes d'aluminium ? La Physique Non-linéaire continue à générer de telles questions et à y répondre, en s'appuyant sur des résultats théoriques et expérimentaux empruntés à des domaines très différents.

Dans ce cadre, les travaux de recherche de P. Colinet visent à comprendre et à contrôler la dynamique des phénomènes de changement de phase (évaporation/condensation et solidification), et leurs instabilités thermo-hydrodynamiques. Du point de vue fondamental, l'accent est mis sur plusieurs questions générales de Physique Non-linéaire et de Mécanique des Fluides : la nature des transitions vers les régimes chaotiques de la convection induite par la tension superficielle, les liens existant entre la turbulence interfaciale, les structures dissipatives, et d'autres types de dynamique spatio-temporelle complexe, la généricité des instabilités de fronts entre phases différentes (fluide ou solide), ? Les travaux ont également pour but de déterminer les limites de validité des modèles classiques aux petites échelles de longueur (films ultra-minces, milieux poreux), et de proposer de nouveaux modèles incorporant les effets microscopiques.

Bien que l'accent soit mis sur de tels aspects fondamentaux, des applications à moyen et long terme sont prévues en Génie Chimique, Pharmaceutique et Alimentaire (évaporateurs à film mince, contacteurs gaz-liquide, extraction de solvant), en bio- et nano-technologies (micro- et nano-encapsulation, préparation de micro- et de nano-revêtements, croissance de cristaux de protéines préliminaire à leur analyse structurelle), en technologies de transfert de chaleur (refroidissement de composants électroniques par évaporation d'un liquide fortement volatil), ou en procédés liés à l'environnement (techniques d'assainissement de sols contaminés).

Certains de ces axes de recherche requièrent la préparation et la réalisation d'expériences en microgravité (vols paraboliques, fusées-sonde, satellites, Station Spatiale), ce qui permet d'éliminer l'influence d'effets gravitationnels (poussée d'Archimède, sédimentation, ?) sur la dynamique des changements de phase, et par là, d'optimiser ou de mieux comprendre l'effet d'autres mécanismes liés aux forces de surface (gradients de tension superficielle, capillarité, ?).

Thèse

Amplitude equations and nonlinear dynamics of surface-tension and buoyancy-driven convective instabilities (publiée le 17/10/1997)

Contacts

Pierre COLINET

Ecole polytechnique de Bruxelles

tel 02 650 3561, fax 02 650 2910,

Campus du Solbosch

ULB CP165/67, avenue F.D. Roosevelt 50, 1050 Bruxelles