Des physiciens de l’Université du Chili développent un modèle pour comprendre comment la turbulence est générée

Le travail propose un modèle qui cherche à prédire comment la turbulence apparaît dans divers contextes, tels que des réactions optiques, chimiques, biologiques et même économiques. “Les comportements turbulents sont universels, alors comprendre leur fonctionnement nous aidera sans aucun doute à les éviter, à les contrôler ou même… à les encourager. (si nous le voulions ainsi) », dit-il. Marcel Clercuniversitaire du Département de Physique de la Faculté des Sciences Physiques et Mathématiques de l’Université du Chili.

Clerc, également docteur en physique de l’Université de Nice, Sophia Antipolis (France) détaille que les travaux consistaient en la détermination « d’un système optique, correspondant à un canal très fin (presque unidimensionnel) développé en laboratoire , où un laser interagit avec un matériau spécial (cristaux liquides) ».

Qu’est-ce que les turbulences ?

La turbulence est un phénomène associé à un fluide désordonné, par exemple une rivière au débit rapide, l’atmosphère terrestre ou l’air autour du mouvement des véhicules à grande vitesse. La turbulence, bien qu’elle soit un écosystème bien connu, même représenté par de grands artistes comme Léonard de Vinci, est encore une chose dont la compréhension est loin d’être complète.

Ces dernières années, l’étude des propriétés des comportements turbulents a suscité un intérêt croissant. « Dans notre cas, nous avons analysé les turbulences pour l’optique et grâce à ces travaux nous avons désormais des preuves concrètes de leur existence dans les systèmes optiques. Nous y parvenons en créant un modèle théorique robuste qui indique comment la turbulence est créée.“, Expliquer Simon Naviapremier auteur de la recherche.

Un résultat polyvalent

“Nous souhaitons comprendre l’apparition de ce phénomène dans différents contextes. Un exemple concret de turbulences a été constaté sur les marchés boursiers et avec des effets pas toujours bénéfiques pour la société… Il serait très intéressant d’appliquer notre modèle dans un endroit comme la bourse.»Clerc réfléchit. “De plus, les processus de mélange de substances en présence de turbulences se sont révélés plus efficaces, donc la combinaison de minéraux fondus ou la préparation de mélanges alimentaires peuvent être bénéfiques si nous comprenons mieux les turbulences”, a-t-il expliqué.

Le travail scientifique comprenait également la participation de Peter Aguilera et Simón Navia, tous deux étudiants du Master of Science, mention en Physique, à l’Université du Chili. Les deux hommes ont réalisé l’expérience dans le Laboratoire de phénomènes robustes (LAFER) de l’Université du Chili, situé dans le bâtiment du département de physique (sur le campus Beauchef), sous la direction du docteur Marcel Clerc. C’est dans le Lafer que se trouve la valve à cristaux liquides à rétroinjection optique, expérience clé pour l’étude des phénomènes complexes en optique. « Là, il est possible d’étudier en temps réel ce qui se passe dans l’expérience. En revanche, le modèle théorique a pu être étudié grâce à des simulations informatiques », conclut le professeur Clerc.

Aujourd’hui, l’équipe, qui bénéficie du soutien du MIRO Millennium Institute of Optics, vise à étudier le phénomène en deux dimensions, où les propriétés de la turbulence pourraient devenir plus complexes. Les résultats ont été publiés par la revue Lettres d’optique, sous le titre « Modèles spatio-temporels induits par rétroaction optique avec spectres de loi de puissance dans un modulateur de lumière à cristaux liquides ». Pour voir l’étude, consultez le lien suivant https://opg.optica.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-49-12-3292

Communication DFI-FCFM
Université du Chili

Publié le mardi 11 juin 2024