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Pourquoi les fissures se connectent rarement par leur pointe

Faits marquants

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le 18 juillet 2018 /

Marie-Emeline Schwaab, Thierry Biben et Loc Vanel (quipes Liquides et Interfaces et MMCI), en collaboration avec des collgues de Lyon, ont publi un article intitul "Interacting cracks obey a multi-scale attractive to repulsive transition" dans la revue Physical Review Letters. Cet article a fait l'objet d'une actualit sur le site Physics de lAPS.

Le comportement physique des matériaux multi-fracturés est relié aux motifs formés suite à la croissance des fissures. Quand deux fissures initialement parallèles se dirigent l’une vers l’autre, il est attendu qu’elles s’attirent en suivant une trajectoire universelle jusqu’à se rejoindre à angle droit. Nos prédictions théoriques, obtenues à l’aide de simulations numériques, montrent que lorsque les fissures sont suffisamment proches elles vont d’abord suivre un chemin répulsif, en s’éloignant l’une de l’autre, de telle sorte qu’il est en pratique très difficile pour deux fissures de se connecter pointe à pointe.
Ce comportement permet d’expliquer l’omniprésence des trajectoires en crochet observées dans l’environnement naturel ou le contexte industriel, sur une très large gamme d’échelle. Par exemple, ces résultats sont importants pour l’électronique flexible, où l’évitement des fissures dans des films métalliques minces peut aider à maintenir leur conductivité électrique. Cette capacité à prédire la répulsion des fissures est également importante dans des environnements géologiques. C’est en particulier un comportement courant pour les longues fissures observées dans les croutes glaciaires des pôles ou le long des failles tectoniques.

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