Bactéries, Cristaux liquides, Expériences, Réorientation, Auto-Assemblage, Microfluidique

Les bactéries sont considérées comme un système modèle de particules actives, dont les interactions peuvent mener à des comportements non triviaux. Par exemple, le mouvement des bactéries peuvent changer la viscosité de la suspension, mais dans certains cas le milieu peut également déclencher des dynamiques spéciales, comme les mouvements collectifs. C'est dans ce contexte que nous étudions comment la matière active s'adapte et réagit face à des frustrations et contraintes géométriques générées par l'environnement. Récemment, des motifs spatio-temporels intéressants ont été observés dans les cristaux liquides nématiques, où le mouvement des bactéries est guidé par l'orientation moléculaire du cristal liquide, aussi appelé directeur. Dans la présente thèse, nous étudions la mécanique de nage d'une bactérie E-coli individuelle, qui est contrainte selon le directeur d'un cristal liquide chromonique et lyotrope (LCLC). Le mouvement classique de la bactérie, "run and tumble" est altéré par les contraintes de ce milieu car résultant des interactions élastiques avec le LCLC, la tresse de flagelles ne peut que partiellement se défaire. Ceci amène la bactérie à changer de direction de 180 degrés, contrôlé par un flagelle qui se délocalise du côté opposé de la tresse. Finalement nous avons également observé que l'interaction de plusieurs bactéries conduit à la création spontanée de chaines qui se meuvent, propulsées par une "super tresse" de flagelles, résultant de l'assemblage des flagelles de chaque bactéries dans la chaine.