Laurette Tuckerman, lauréate du Prix Emilie du Châtelet 2024 de la SFP

Laurette Tuckerman est Directrice de Recherche CNRS au Laboratoire de Physique et Mécanique des milieux hétérogènes (LPMMH) de l' ESPCI.  Les écoulements hydrodynamiques subissent des transitions lorsqu’un paramètre est varié. La compréhension de ces instabilités a été le but principal de la recherche de Laurette Tuckerman. Elle a étudié les motifs qui apparaissent lors de bifurcations dans des configurations hydrodynamiques soumises à un cisaillement, une rotation, ou un gradient thermique ou de concentration.

Elle a effectué les premières observations dans des systèmes physiques réalistes de certains scénarios prédits par la théorie des systèmes dynamiques. Afin de construire des diagrammes de bifurcation qui expliquent l’origine des états d’un système, elle a développé un ensemble de méthodes numériques qui transforment un code d’intégration temporelle afin qu’il puisse calculer les états stationnaires instables et les vecteurs propres vedettes. Ces méthodes ne nécéssitent pas de stockage, d’inversion, ou de diagonalisation de grandes matrices. Pour cette raison, ces méthodes ont été utilisé par d’autres chercheurs en mécanique des fluides et aussi dans d’autres domaines scientifiques, tels que les condensats de Bose-Einstein et l’électrochimie.

L’instabilité de Faraday mène à des ondes stationnaires sur la surface libre d’une couche de fluide soumise à une oscillation verticale. Pour cette instabilité, Laurette Tuckerman a effectué la première analyse de stabilité linéaire pour un fluide visqueux ainsi que la première simulation numérique non-linéaire et tridimensionnelle. Elle a découvert des états complexes tels qu’une alternance entre des quasi-hexagones et des raies avec perles, des super-carrés, et entre un solide de Platon et son dual.

Laurette Tuckerman a aussi travaillé sur la transition vers la turbulence, notamment les motifs réguliers de bandes turbulentes observées dans les écoulements cisaillés confinés. Elle a participé aux premières simulations numériques de ces motifs surprenants, puis à des études qui analysent l’équilibre des forces qui les maintiennent. Enfin, elle a démontré que la transition entre un régime capable de maintenir la turbulence et un régime pleinement laminaire est continue.

Membres du jury :

Valérie Blanchet, Centre Lasers Intenses et Applications CNRS – CEA - Univ. Bordeaux

François-Marie Bréon, Lab Sciences du Climat et Environnement, Institut Pierre-Simon Laplace CEA – CNRS - Univ. Paris-Saclay, Professeur au collège de France

Marie-Emmanuelle Couprie, Synchrotron Soleil, CNRS – CEA – Univ. Paris-Saclay, lauréate du Prix Charpak-Ritz 2021

Elisabeth Giacobino, Vice-Présidente de la SFP, E.N.S. Paris, Lab. Kastler-Brossel, lauréate du Prix F. Robin 2010

Xavier Marie, I.N.S.A.-Toulouse, Lab. Physique et Chimie des Nano-Objets, lauréat du Prix J. Ricard 2019

Philippe Rosnet, Univ. Clermont - Auvergne, Lab. Physique, Equipe Particules et Univers, Vice-Président de la Division SFP « Champs et Particules »

Bart Van Tiggelen, Lab. Physique et Modélisation des Milieux condensés, lauréat du Prix Langevin 2004

Daniel Rouan, Président de la SFP, Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique de l’observatoire de Paris, Membre de l’Académie des Sciences

Henri Mariette, Secrétaire aux prix pour la SFP, Institut Néel, CNRS / Univ. Grenoble-Alpes

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