Nano-géodynamique : quand l’échelle atomique et les nanotechnologies nous renseignent sur la convection du manteau terrestre

Patrick Cordier est Professeur des Universités, Unité matériaux et transformations (UMET) à l'Université de Lille.

La nano-géodynamique est une approche qui repose sur l’hypothèse que certains phénomènes géologiques à grande échelle trouvent leur origine, au moins partiellement, dans des mécanismes agissant à l’échelle microscopique, voire atomique. La reconnaissance de l’importance de ces mécanismes a conduit depuis longtemps à mener des investigations microscopiques post-mortem (principalement à l’aide de microscopes électroniques à transmission (MET)) sur des échantillons issus de processus naturels ou d’expériences de laboratoire.

Il est cependant possible aujourd’hui d’aller plus loin, et de mener des expériences directement à l’échelle où ces processus élémentaires sont actifs. Les nanotechnologies ont beaucoup évolué au cours des deux dernières décennies et ont permis de mettre au point des machines miniaturisées qui peuvent être utilisées pour étudier les propriétés mécaniques des matériaux. Ces expériences complètent les modélisations à l’échelle atomique qui sont une autre source d’information émergente sur ces mécanismes élémentaires. L’enjeu est ensuite de développer des modèles multiéchelles qui permettent de faire le lien avec des lois de comportement macroscopiques.

Dans cet exposé, nous illustrerons cette démarche en cours de développement avec des exemples portant sur des minéraux du manteau terrestre.

Accéder à la conférence diffusée sur le site de la Web TV de l'Université de Lille