Mémoire

Abstract

Ce mémoire traite de l'étude expérimentale de la dynamique de particules actives déformables (en anglais, Deformable Active Particles, DAP) macroscopiques synthétiques dans des environnements confinés. Les particules actives, appartenant au champ de recherche de la matière active, désignent des particules capables de consommer de l'énergie afin de se déplacer ou se déformer. Ces dernières évoluent donc hors de l'équilibre thermodynamique. En particulier, les DAP représentent un enjeu particulier. En effet, leur capacité à se propulser tout en se déformant influe sur leur comportement dans des environnements complexes. Comprendre ces mécanismes est nécessaire dans l'objectif d'approfondir nos connaissances sur les dynamiques régissant les migrations de cellules métastatiques.

Une série de mesures expérimentales a été menée afin de caractériser les dynamiques de DAP synthétiques au comportement diffusif conçues comme modèle au système biologique. Leurs comportements dans des canaux confinés simples, puis complexes ont été analysés. Nous en concluons que des géométries simples ne modifient pas les dynamiques des cellules. À l'inverse, la mise en place d'une géométrie asymétrique en dent de scie fait émerger des phénomènes de rectification par effet ratchet. Nous mettons en évidence que celle-ci est dépendante des propriétés intrinsèques de la particule (rigidité et taille), ouvrant la voie à une compréhension fine des interactions entre motilité et déformabilité des cellules.