Gabrielle Laloy-Borgna et Marlone Vernet, lauréats des Grands Prix de thèse 2023 de la SFP

Prix Saint Gobain 2023

Le Prix Saint-Gobain 2023 est décerné à Gabrielle Laloy Borgna pour sa thèse intitulée "Micro-élastographie : caractérisation mécanique de la cellule par ondes élastiques" effectuée à l'Université Claude Bernard / Lyon 1 sous la direction de Stefan Catheline.

Son travail porte sur l'imagerie des objets biologiques via la mesure de leurs propriétés mécaniques, une classe de techniques dont la mieux connue est l'échographie. La première partie porte sur une extension de ce type de caractérisations à des échelles nettement plus petites que celles auxquelles elles ont aujourd'hui accès, celle de la cellule vivante unique. Pour cela, elle a mis au point une technique originale pour générer des ondes mécaniques à petite échelle via l'utilisation d'une bulle oscillante. Elle a ensuite tourné son attention vers des amas cellulaires mimant des tumeurs cancéreuses, et a là encore contribué au développement d'une source d'onde innovante à base de nanoparticules magnétiques.

La dernière partie de ce travail porte sur des échelles beaucoup plus grandes, et a trait à l'onde de pouls provoquée par les battements du coeur et qui se propage le long des vaisseaux sanguins. Alors que la communauté scientifique n'avait jusque là connaissance d'un seul type d'onde de pouls, Gabrielle Laloy Borgna en a au cours de sa thèse identifiée une seconde, beaucoup plus lente et impliquant la flexion des vaisseaux sanguins. Ces résultats bouleversent 200 ans d’histoire faisant suite aux travaux de Thomas Young en 1820 et ouvrent des perspectives très prometteuses pour le diagnostic médical (1 Science Advances, 3 APL, 1 brevet).

Prix Daniel Guinier 2023

Le Prix Daniel Guinier 2023 est décerné à Marlone Vernet pour sa thèse en physique non linéaire intitulée « Turbulence, transport et thermoélectricité dans les métaux liquides » réalisée au Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure (CNRS, ENS – PSL*) sous la direction de Christophe Gissinger. Sa thèse, à dominante expérimentale, se situe dans le domaine de la turbulence en présence de fluides conducteurs de l’électricité avec des implications astrophysiques et industrielles.

Son travail vise à explorer les propriétés de transport par la turbulence d’un liquide conducteur mis en rotation, par forçage électromagnétique, au sein d’un disque mince. Il a alors pu obtenir, pour la première fois en laboratoire, un écoulement turbulent en rotation képlérienne, modélisant ainsi les disques d’accrétions astrophysiques autour des trous noirs et des étoiles en formation (Journal of Fluid Mechanics 2021). Cette première turbulence képlérienne, a conduit à de nouvelles prédictions pour le taux d’accrétion -et une meilleure compréhension- de la formation des étoiles. Il a, en effet, pu identifier un mécanisme de transfert dans lequel seules les fluctuations turbulentes contribuent au transport, sans aucun rôle de la viscosité du fluide. Ces résultats publiés dans Physical Review Letters en 2022 permettent ainsi de mieux comprendre la rapidité de la formation d’astres par accrétion car s’il n’y avait que le frottement visqueux au sein des disques d’accrétions, la formation, par exemple, d’un trou noir prendrait plus de temps que l’âge de l’univers ! Ce paradoxe est levé en prenant en compte le transport de matière par turbulence, qui expliquerait alors la rapidité de formation des disques astrophysiques.