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Accueil du site > Recherche > Projets > Thème Fluides & Matériaux Complexes > Mouvement biomechanics of plants and fungi

Mouvement biomechanics of plants and fungi

- Leader : Seminara Agnese

- Collaborators within the LPMC : Noblin Xavier

- External Collaborators : Trail F. (Michigan State Univ., USA) ; Roper M. (UCLA, USA) ; Peay K. (UC Berkeley, USA) ; Dumais J. (Univ. Ibanez, Chili) ; Argentina M. (INLN, Université Nice Sophia Antipolis)

- PhD/Post-docs : Llorens Coraline (PhD student INLN, Université Nice Sophia Antipolis)

- Financial supports : ANR project "CAVISOFT"

- Description :

Les végétaux regorgent de stratégies inédites dans le monde du vivant pour assurer leur développement, leur "fonctionnement" et leur reproduction. Les aspects mécaniques y sont très importants et souvent très différents des comportements observés dans le monde animal. Sont mis en jeu différents phénomènes physiques incluant par exemple la coalescence de gouttes, des instabilités élastiques, de l’hydrodynamique ... Les études quantitatives de beaucoup de ces phénomènes, à l’interface entre physique et biologie végétale, reçoivent aujourd’hui plus d’attention de la part d’une communauté croissante, dans un cadre nouveau devenu nécessairement interdisciplinaire.

a) Champignons

  • Un pistolet microscopique. Les champignons Ascomycètes éjectent ses spores avec un mécanisme microscopique qui rassemble à un pistolet à pression. Le but de ce projet est d’étudier le processus moléculaire qui permet de générer les vitesses extrêmes de plusieurs m/s que l’on observe et de comprendre l’extrême diversité morphologique.
  • Dispersion à grande échelle. On s’intéresse à la dispersion de spores à l’échelle planétaire ; en particulier aux phénomènes périodiques de « migration » des spores, qui sont observés chaque année. En couplant les données météorologiques avec le transport des spores dans l’atmosphère on veut comprendre si les champignons ont contrôle de l’efficacité de dispersion à l’échelle planétaire.
  • Coopération. Le but de ce projet est d’observer la synchronisation dans l’éjection de spores chez les champignons de tasse, où millions de spores sont éjectées dans une fraction de seconde. On croit que les spores communiquent à travers la propagation d’une onde de stress mécanique que l’on veut étudier quantitativement en couplant imagerie à haute résolution, biomécanique et procès stochastiques.

b) Sporanges de fougères

Les sporanges de fougères sont des capsules contenant les spores et les éjectent grâce à un mécanisme mettant en jeu évaporation, élasticité, cavitation et mécanique des milieux poreux. Nous avons pu montrer que la dynamique de cette éjection est plus complexe qu’attendue à l’aide d’imagerie ultra rapide (>100000 images par secondes). Nous étudions maintenant le phénomène de cavitation qui est le déclencheur du mouvement et les phénomènes collectifs associés à la nucléation de bulles sous pressions négatives. Notre étude expérimentale utilise des dispositifs microfludiques couplés à des techniques acoustique et d’imagerie rapide.

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Mots-clés

Fluides & Matériaux Complexes, MIMIC