Des particules immobiles s'animent en foule express
Dans un concert, au milieu d'une foule compacte, chaque pas est difficile — plus on est serré, moins on a envie de bouger. C'est ainsi que se comporte généralement la matière active : les essaims de bactéries ou les groupes de robots se figent dans la promiscuité. Mais une équipe de chercheurs a découvert un effet inverse. De minuscules particules, qui restent inertes lorsqu'elles sont seules, se mettent soudain à s'agiter en groupe, comme des molécules de gaz surexcitées.
L'expérience a été menée avec des oscillateurs — des billes qui vibrent sur place grâce à l'électricité générée par le frottement (un phénomène appelé électrophorèse de charge par contact). À elles seules, elles sont immobiles. Mais lorsque ces billes sont nombreuses, leurs collisions deviennent superélastiques : après l'impact, elles se séparent plus vite qu'elles ne s'étaient rapprochées. Ainsi naît une corrélation positive entre densité et activité — plus il y a de voisins, plus chacune accélère.
En comprenant la nature de ces collisions, les auteurs ont appris à modeler la forme de ce gaz et même à le transformer en cristal. Ces travaux montrent qu'un comportement collectif complexe peut naître non seulement de la symétrie des interactions, mais aussi de la capacité des particules à s'adapter les unes aux autres. Peut-être que des principes similaires aideront à créer des matériaux adaptatifs ou expliqueront la coordination inattendue au sein des cellules vivantes.
Un choc superélastique ressemble à un smash au tennis : la balle ne rebondit pas simplement, elle reçoit un élan supplémentaire de l'impact, comme si la raquette frappait plus fort que la vitesse de la balle.
Dans le roman de Stanislas Lem « L'Invincible », les « mouches » mécaniques se rassemblaient en nuages et ne montraient leur intelligence qu'en masse — un principe similaire : l'activité naît du nombre.