Le lundi 23 mars 2026, Megan DELENS présentera l'examen en vue de l’obtention du grade académique de Docteur en Sciences (Collège de doctorat en Physique) sous la direction de Nicolas VANDEWALLE.

Cette épreuve consistera en la défense publique d’une dissertation intitulée :

« Multipolar capillary interactions: Self-assembly and Manipulation ».

Le Jury sera composé de :

M. A. SILHANEK (Président), Mme et MM. L. DREESEN (Secrétaire), D.M. HARRIS (Brown University), M. LABOUSSE (ESPCI Paris), A.S. SMITH (Friedrich-Alexander-Universität), N. VANDEWALLE (Promoteur).

Résumé

Les objets qui flottent à la surface d’un liquide s’attirent ou se repoussent à cause des déformations qu’ils créent à la surface. Cette thèse montre que ces interactions peuvent être contrôlées simplement par la géométrie des objets et de l’interface liquide, afin de programmer leur organisation et leur manipulation.
Nous développons un modèle qui décrit ces interactions à partir de charges capillaires discrètes. Nous montrons notamment que l’inclinaison de la ligne de contact d’un objet crée des déformations particulières qui modifient la façon dont les objets s’attirent. Des particules spécialement conçues, de forme « selle », produisent aussi des interactions dépendant de leur orientation.

Ces principes sont ensuite appliqués à des chaînes flexibles d’éléments flottants, dont les configurations résultent du paysage d’énergie capillaire, un comportement qui rappelle certains mécanismes de repliement moléculaire.

Enfin, la géométrie de l’interface elle-même peut être utilisée pour guider les particules : des structures imprimées en 3D créent des paysages liquides courbés qui permettent de piéger, transporter et déplacer des particules de manière contrôlée.

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