Transport et diffusion de traceurs dans des mélanges hors-équilibre – TraNonEq

Le transport de la matière molle à petite échelle est au cœur de nombreux défis scientifiques modernes, comme la conception de nouveaux nanomatériaux ou de dispositifs nanofluidiques, ou la compréhension de l'auto-organisation intracellulaire. Les caractéristiques de ces systèmes sont leur forte hétérogénéité et leur nature hors-équilibre. D'un point de vue théorique, ces deux caractéristiques rendent la description analytique de ces systèmes particulièrement difficile, et les modèles disponibles sont généralement limités à des systèmes constitués d'une seule espèce, avec de simples interactions de paires entre les constituants.

Dans ce contexte, l'objectif de cette proposition est de comprendre les propriétés de transport et de diffusion de traceurs dans des suspensions hétérogènes et hors équilibre, à l'échelle micro et nanométrique. Nous considèrerons des modèles de suspensions hors-équilibre (qui incluent des thermostats à températures multiples ou des interactions non-réciproques) qui ont été introduites récemment et qui ont reçu beaucoup d'attention dans la communauté scientifique. En particulier, les propriétés de transport et de diffusivité de traceurs seront étudiées par des calculs analytiques, qui reposeront sur des schémas d'approximation appropriés, et des simulations de dynamique brownienne. L'effet de l'hétérogénéité et des contraintes géométriques de la suspension hors-équilibre sur la dynamique des traceurs sera dévoilé. Le projet ouvrira également la voie à des modèles plus complexes, où les interactions à longue portée (électrostatique, hydrodynamique) entre les constituants seront incorporées.

Ce projet de recherche s'inscrit donc dans un contexte très dynamique, et est particulièrement opportun. Il sera mené dans un environnement de recherche favorable, où l'expertise analytique et numérique des participants et participantes permettra des percées significatives sur ce sujet.