David Quéré récompensé par l’APS

La Société Américaine de Physique (APS) vient de décerner son prix annuel "Dynamique des fluides" à David Quéré, physicien CNRS au laboratoire PMMH à l’école. Nous l’avons rencontré au coeur de l’été, pour discuter notamment de son approche originale saluée par l’APS.

Gauche, David Quéré, récompensé par l'APS ( © W. Parra/ESPCI Paris)
Droite, expérience de caléfaction, en une du New York Times (Ambre Bouillant, David Quéré)

- Qu’est-ce qui suscite votre intérêt sur les thématiques que salue le prix de l’APS (mouillage & hydrodynamique aux interfaces) ?

Il n’est pas très facile de savoir pourquoi on travaille sur ceci plutôt que sur cela - il y aurait tant à faire ! Mais je dirais que mon point de départ a été de regarder autour de moi, à l’oeil nu (c’est-à-dire aux échelles intermédiaires, ni très grand, ni très petit), et de sélectionner parmi les choses qui nous entourent celles qui coulent et, de ce fait, semblent d’emblée nous échapper. Or, à ce jeu-là, plus le phénomène est humble, plus il est attirant. Une goutte est ainsi un objet idéal : plus qu’anodine, presque invisible, limpide d’aspect, elle dévoile pourtant tout un monde à celui qui se penche sur elle : Newton lui-même ne voyait-il pas le globe terrestre comme une énorme goutte ? Et Gamow et Bohr n’ont-ils pas imaginé le noyau de l’atome comme une picogoutte ?

Notre chance a été que la physique des liquides aux échelles intermédiaires (disons, de la dizaine de microns à quelques centimètres) intéresse nombre d’industriels, en raison même de la banalité de ces situations. Je ne l’ai pas cherché, mais je comprends aujourd’hui, grâce à vos questions, que d’aller vers l’insignifiant m’amenait aussi vers le général. Piloter des gouttes, les chasser, les rassembler, concerne d’ailleurs aussi bien l’industrie du verre ou du béton que celle de la détergence ou de l’impression, et ces liens avec le monde appliqué sont devenus l’autre grand axe de nos recherches. 

 - L’APS insiste sur l’approche originale de votre contribution dans ces deux domaines de la dynamique des fluides, en quoi consiste-t-elle ? 
 
La simplicité des sujets (comment s’accroche une goutte ? comment elle rebondit ? etc.) peut s’accompagner d’analyses sophistiquées, liées à la multiplicité des échelles en jeu : de la molécule à l’objet lui-même, sept ordres de grandeur en taille… Mais on rêve aussi d’une analyse plus essentielle qui fasse se rejoindre la forme et le fond. C’est le langage en loi d’échelle, qui condense les mathématiques à un niveau infra-élémentaire (la multiplication) par une certaine manipulation de quantités moyennes. J’ai été à très bonne école pour apprendre cette langue (les cours de Pierre-Gilles de Gennes au Collège de France) et on ne cesse de ressentir une certaine stupeur devant l’efficacité de la méthode : on peut à la fois comprendre des lois connues en les redérivant de cette manière abrupte (pour certains, désinvolte), mais aussi, et c’est le plus important, établir des lois dans des domaines mal connus, pour lesquels on ne sait pas encore écrire quoi que ce soit d’analytique. L’avantage ultime de ces approches est la simplicité du langage : travaillant aux interfaces (entre disciplines, physique, chimie et mécanique, entre fondamental et appliqué), disposer d’une espèce d’espéranto scientifique s’avère spécialement précieux.

- Que reste-t-il à découvrir ? 



Mon incapacité chronique (ou paresse) à écrire des projets scientifiques (de ces projets vous permettant, peut-être, de décrocher une bourse mirifique) me rend spécialement inapte à répondre à cette question. Travaillant sur les gouttes et les taches, je vous dirai cependant que c’est en tachant qu’on devient tâcheron : je sais (par expérience) que presque tout reste à découvrir (je vous ai donc répondu) mais que c’est l’exploration qui nous apprend quoi. Le mot que Pierre Soulages applique à sa peinture, « Ce que je fais m’apprend ce que je cherche », est pour une bonne part (et dans mon cas, la seule) ce qui guide les chercheurs.

- Vous travaillez au sein du laboratoire PMMH, en collaboration avec le LADHYX, c’est un environnement stimulant ?


Ce sont deux laboratoires exceptionnels, principalement à cause de la variété des talents qu’ils abritent - un amalgame parfait entre recherche expérimentale, numérique et théorique. Ils sont comme cousins, plus que frères, ayant été fondés par un physicien, Étienne Guyon, et un mécanicien, Patrick Huerre, et ils portent encore, une trentaine d’années plus tard, cette empreinte génétique qui les rend idéalement complémentaires. À titre plus individuel, j’ai une collaboration au long cours avec Christophe Clanet, chercheur au LadHyX et longtemps professeur d’hydrodynamique à l’ESPCI, et nous reproduisons à notre échelle ce que je disais de nos laboratoires, tentant d’hybrider des points de vue physiciens et mécaniciens - autant dire élever une chimère (un privilège).

– Plusieurs de vos papiers ont donné lieu à de magnifiques articles de vulgarisation dans la presse française et internationale, qu’est-ce que cela représente pour vous ? 


La vulgarisation de nos travaux est vaguement flatteuse, à première vue - surtout si on ne perçoit pas que nos matières sont en réalité sur-représentées, puisque ce type de recherche qui interroge le quotidien est par définition « à la portée » de tous. Puis on lit des articles qui contiennent quantité d’erreurs, et on s’en offusque - à nouveau dans l’erreur, puisque cela n’a aucune importance : ce qui compte, c’est de dire sur quoi travaillent les chercheurs aujourd’hui et de stimuler la curiosité de chacun. Cependant, on a parfois la grande satisfaction de lire un remarquable article de vulgarisation, un art très difficile puisqu’il s’agit de sur-simplifier sans la trahir une recherche à la fois technique et sur laquelle on manque de recul. La vulgarisation anglo-saxonne a longtemps été très en avance sur ce que l’on pouvait lire en France, et on doit se féliciter que les choses aient changé, avec des plumes telles que celle d’un David Larousserie, dans Le Monde, par exemple.

– Deux résultats que vous avez trouvé particulièrement surprenants, ou dont vous êtes particulièrement heureux ?

Ce n’est pas exactement un résultat, encore que ça se discute, mais j’ai trouvé particulièrement surprenante la qualité des quelques trente étudiants de thèse que j’ai encadrés depuis mes débuts. Je leur dois à peu près tout et leur en ai une reconnaissance infinie. C’est d’ailleurs un plaisir de les retrouver aujourd’hui à des postes industriels ou académiques où ils font fructifier, chacun à sa manière, les qualités de curiosité, de créativité, de rigueur, d’humour (les lois d’échelles étant une sorte de plaisanterie scientifique, l’humour est primordial) que je leur ai connus au laboratoire. J’ignore si c’est ce que vous vouliez me faire dire, mais sans doute - tant ceci, en effet, me rend heureux.

Un autre résultat surprenant est celui qu’a obtenu Ambre Bouillant, aujourd’hui post-doc à Twente : revenant à la base du phénomène de caléfaction, qui est la lévitation d’une goutte d’eau sur une plaque très chaude, nous avons découvert que l’eau non seulement lévite mais fuit l’endroit où on l’a placée. Cette situation, d’une extrême simplicité, engendre un vrai mystère : alors que tout est symétrique dans l’expérience, la goutte s’enfuit le long d’un axe sélectionné semi-aléatoirement. Or depuis 250 ans qu’on observe la chose, personne n’avait remarqué ce fait élémentaire, presque le premier qu’il faudrait dire (une goutte banale ne fuit pas l’endroit où on la dépose). Je crois que c’est en raison même de l’effet qu’on ne l’avait pas vu : chacun coinçait ses gouttes au fond d’une petite cuillère chauffée à blanc ou les retenait avec une aiguille, précisément parce qu’elles s’enfuyaient ! C’est là une bonne métaphore de la recherche elle-même : un peu en lévitation au-dessus de la réalité, elle ne fait dès lors que nous échapper dans une direction que nous avons à peine choisie...