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• Physique de la membrane cellulaire : 
  Instabilités, adhésion cellulaire et mécano-sensation [5h] 
  Martine BEN AMAR (Professeur, LPS-ENS Paris) et 
  Alice NICOLAS (Chargée de Recherche CNRS, LPMC Nice)

Résumé. (Partie d’Alice Nicolas) :

Bien que présentant quelques similitudes avec les phénomènes de mouillage, l’adhésion des cellules n’est pas un phénomène passif. Il est connu de longue date que la manière dont les cellules adhèrent modifie leur expression génique et leur comportement. Or leur mode d’adhésion diffère suivant leur environnement biologique (adhésion sur une surface, dans une matrice ou sur une autre cellule), mais aussi suivant leur environnement mécanique (propriétés mécaniques de la surface sur laquelle elles adhèrent, présence de contraintes mécaniques extérieures). L’adhésion se révèle être le vecteur qui traduit les propriétés physiques du milieu environnant en une réponse biochimique déterminante pour l’évolution de la cellule.

Dans ce cours, je donnerai un aperçu des différentes adhésions et de leurs conséquences sur la vie de la cellule. Je montrerai comment les physiciens tentent aujourd’hui de résoudre le problème de la "mécano-sensation" par des approches théoriques et expérimentales.

• Instabilités inertielles dans les noyaux planétaires [5h]
  Patrice LE GAL (Directeur de Recherche CNRS, IRPHE Marseille) et 
  Michael LE BARS (Chargé de Recherche CNRS, IRPHE Marseille)

Résumé :

Il est généralement admis que la dynamo de la Terre et plus généralement des autres planètes possédant un champ magnétique, est créée par les mouvements convectifs des métaux liquides de leurs noyaux. Une alternative à cette convection existe cependant au travers d’un mécanisme de résonance d’ondes inertielles produites par la précession de certaines de ces planètes ou par les possibles déformations de leurs noyaux liquides par des effets de marée. Les satellites galiléens Io et Ganymède pourraient être de bons candidats pour l’observation de ces instabilités. Après une introduction sur les planètes et leurs noyaux, nous passerons en revue certains de nos travaux consacrés à l’instabilité elliptique et à son application en géophysique. Puis l’action d’une rotation globale sur ces écoulements et leurs instabilités ainsi que la précession seront finalement abordées.

1- Introduction sur les planètes et leurs noyaux 
2- L’ instabilité elliptique dans les tourbillons. 
3- La géométrie sphérique et les noyaux planétaires. 
4- L’instabilité elliptique dans un repère tournant et une instabilité soeur : la précession.

• Les structures réticulées en biologie [5h]
  Yves COUDER (Professeur, LPS-ENS et MSC Paris) et 
  Steffen BOHN (Rockefeller University, Magnasco Lab)

• Cheveux bouclés, cheveux raides : une approche mécanique [5h] 
  Basile AUDOLY (Chargé de Recherche CNRS, LMM Univ. Paris 6)

Résumé :

La chevelure humaine est un système relativement simple, au comportement mécanique souvent complexe. Comme sa section est petite devant sa longueur, un cheveu peut être vu comme une tige élastique. Les équations non linéaires qui régissent ces tiges, proposées dans leur forme la plus simple par Euler, ont donné lieu à la première solution historique d’un problème d’instabilité.

Nous commencerons par établir ces équations. Nous détaillerons ensuite l’étude d’un modèle simplifié du cheveu qui nous permettra d’introduire des techniques classiques d’analyse non linéaire, telles que les méthodes de couche limite et les développements asymptotiques. Nous aborderons enfin le problème de la simulation numérique des chevelures, que nous illustrerons par des animations de personnages de synthèse.

Ce travail a été effectué en collaboration avec Florence Bertails (EVASION/INRIA, Grenoble), et a bénéficié du soutien de L’Oréal Recherche.