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Dans le sillage des prix Nobel de physique et de chimie 2021

Verres : un ordre où chaque particule joue un rôle unique et irremplaçable


​François Ladieu, physicien des verres à l'Iramis

Publié le 18 octobre 2021

« Depuis les années 1980, Giorgio Parisi étudie la physique de systèmes complexes : verres, émulsions, mousses, milieux granulaires, etc. Ces objets posent une question très difficile aux physiciens : comment acquièrent-ils leur rigidité ?

Giorgio Parisi a proposé puis théorisé la notion d'ordre amorphe dans lequel les particules contribuent à la cohésion de l'ensemble sans adopter de positions régulières comme dans un cristal. Inutile d'observer les positions relatives des particules pour décrire cet ordre ! Elles ne se distinguent en rien de celles d'un liquide... Le concept d'ordre amorphe est donc particulièrement délicat à définir et requiert la construction de nouvelles grandeurs physiques.

Son existence est aujourd'hui confirmée dans certains milieux vitreux très particuliers dont on a démontré qu'ils sont de vrais solides, et non pas des liquides ultra-visqueux qui coulent très lentement. En revanche, la nature des vitres de nos fenêtres ou des bouteilles en plastique est encore débattue.

Depuis le début des années 2000, nous testons à l'Iramis la grille de lecture de Giorgio Parisi sur des systèmes plus purs que ces objets du quotidien : des verres dits moléculaires, composés de petites molécules de glycérol à basse température (200 K). Nos résultats expérimentaux peuvent bel et bien être interprétés grâce à l'ordre amorphe mais ne réfutent pas complètement les théories adverses.

L'ordre amorphe apparaît cependant comme le scénario le plus probable. Les positions anarchiques des molécules cachent un ordre très subtil où chacune d'entre elles tient un rôle unique et irremplaçable. »