Axelle Amon

Maître de Conférences

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Dernières publications

Instabilité thermocapillaire d'un mélange liquide ionique/eau dans un gradient de température

Nous venons de publier dans Physical Review Fluids l'étude expérimentale et théorique d'une instabilité thermocapillaire. Nous étudions un mélange binaire liquide ionique/eau qui a la propriété de présenter une séparation de phase autour de 30°C. En plaçant ce mélange dans une cavité microfluidique chauffée en son centre, nous avons observé différentes dynamiques de séparation de phase que nous avons rationalisées. En particulier, nous avons donné une interprétation en terme de loi d'échelle de la longueur d'onde du motif observé dans le régime présenté dans la figure en fonction des paramètres expérimentaux.

référence : M. Pascual, A. Amon, and M.-C. Jullien, Thermocapillary instability of an ionic liquid-water mixture in a temperature gradient, Phys. Rev. Fluids 6, 114203 (2021)

 

Nanoséismes de laboratoire

Nous venons de publier dans Communications Earth&Environment une étude des fluctuations de la plasticité à l'intérieur d'une bande de cisaillement stationnaire. Nous montrons que le glissement macroscopique le long de la bande est le résultat de l’accumulation de micro-glissements locaux dont les tailles suivent une distribution en loi d’échelle et qui sont corrélés entre eux. L’étude des propriétés statistiques de ces événements nous a permis de montrer que ces micro-glissements partagent toutes les propriétés des séismes : les lois d’échelle que nous observons ont les mêmes exposants que celles des lois empiriques décrivant les tremblements de terre.

référence : D. Houdoux, A. Amon, D. Marsan, J. Weiss, and J. Crassous, Micro-slips in an experimental granular shear band replicate the spatiotemporal characteristics of natural earthquakes, Communications Earth & Environment 2, 90 (2021)

Thématiques de recherche

Je m'intéresse à la modélisation de dynamiques complexes et de problèmes d'auto-organisation dans différents systèmes en combinant des approches expérimentales, théoriques et numériques.
 
Mes activités de recherche actuelles concernent principalement la réponse mécanique des milieux granulaires, notamment la question de la transition de blocage/déblocage, la localisation de la déformation et les écoulements lents. Une des particularités de mes activités dans ce domaine vient de l'utilisation d'une méthode de mesure originale se basant sur la diffusion multiple de la lumière dans les milieux hétérogènes et permettant de mesurer de très faibles déformations.
 
Je travaille par ailleurs à la modélisation de différents systèmes non-linéaires. Dans ce dernier domaine mon activité est théorique et numérique en collaboration étroite avec des expérimentateurs.
 
Ci-dessous plusieurs présentations qui ont été enregistrées et qui donnent un bon aperçu de mes activités de recherche sur les milieux granulaires :
séminaire à l'Institut d'Alembert : https://www.youtube.com/watch?v=PsMu29PZK88

conférence en ligne pour l'Institut de Physique de Rennes : https://www.youtube.com/watch?v=jsGvlR-RNB4

conférence grand publique sur la friction granulaire (conférence expérimentale de l'ESPCI) : https://www.youtube.com/watch?v=D4-pStN4ZJA
Thématiques principales de recherche :
Précurseurs d'avalanche

Nous avons étudié des micro-ruptures quasi-périodiques ayant lieu avant l'avalanche dans un milieu granulaire incliné de manière quasi-statique. Nous avons proposé un modèle reproduisant ces événements et ayant pour ingrédients uniquement la friction solide et l'élasticité.

références :

Plasticité des amorphes

Un milieu granulaire est un milieu modèle pour étudier la plasticité des amorphes. Nous avons observé expérimentalement que la manière dont s'organise la plasticité dans un milieu granulaire est en accord avec le scénario théorique communément admis pour décrire l'organisation de la plasticité dans les matériaux amorphes. Nous avons étudié numériquement la réponse d'un milieu granulaire à une inclusion active.

références :

  • étude numérique de la réponse d'un milieu granulaire à un réarrangement local : S. McNamara, J. Crassous, and A. Amon, Eshelby inclusions in granular matter: theory and simulations, Phys. Rev. E 94, 022907 (2016)
  • mise en évidence expérimentale du couplage entre les événements locaux : A. Le Bouil, A. Amon, S. McNamara, and J. Crassous, Emergence of cooperativity in plasticity of soft glassy materials, Phys. Rev. Lett. 112, 246001 (2014)
  • mise en évidence expérimentale des événements plastiques locaux à l'origine de la déformation macroscopique totale du matériau : A. Amon, V. B. Nguyen, A. Bruand, J. Crassous and E. Clément, Hot Spots in an Athermal System, Phys. Rev. Lett. 108, 135502 (2012)
Fluidisation par un bruit mécanique d'un milieu granulaire

En collaboration avec E. Clément et A. Pons au PMMH à Paris nous avons étudié l'effet d'un bruit mécanique sur la réponse en fluage d'un matériau granulaire. En particulier, j'ai proposé une approche en échelle de temps multiples modélisant l’action du bruit mécanique injecté dans le système d’une manière conceptuellement différente de celle d’un modèle d’Eyring.

références :

  • A. Pons, T. Darnige, J. Crassous, E. Clément, and A. Amon, Spatial repartition of the local processes at the origin of activated creep in a granular material, EPL 113, 28001 (2016)
  • A. Pons, A. Amon, T. Darnige, J. Crassous, and E. Clément, Mechanical fluctuations suppress the threshold of soft-glassy solids: the secular drift scenario, Phys. Rev. E 92, 020201(R) (2015)
Localisation de la déformation dans un milieu granulaire

Nous étudions la manière dont la plasticité s'organise au cours de la charge d'un matériau granulaire. Nous avons mis en évidence les différentes étapes de cette organisation, depuis le couplage élastique entre des événements locaux jusqu'à la concentration de la plasticité dans une bande stationnaire.

références :

  • caractérisation de la bifurcation à l'origine de la localisation dans un milieu granulaire : T. B. Nguyen and A. Amon, Experimental study of shear band formation: Bifurcation and localization, EPL 116, 28007 (2016)
  • mise en évidence expérimentale des événements plastiques locaux à l'origine de la déformation macroscopique totale du matériau : A. Amon, V. B. Nguyen, A. Bruand, J. Crassous and E. Clément, Hot Spots in an Athermal System, Phys. Rev. Lett. 108, 135502 (2012)
  • organisation de la plasticité dans un milieu granulaire avant la rupture, couplage entre les événements locaux : A. Le Bouil, A. Amon, S. McNamara, and J. Crassous, Emergence of cooperativity in plasticity of soft glassy materials, Phys. Rev. Lett. 112, 246001 (2014)
  • co-existence de deux orientations dans la distribution spatiale du champ de plasticité au cours de la charge d'un milieu granulaire : D. Houdoux, T. B. Nguyen, A. Amon, and J. Crassous, Plastic flow and localization in an amorphous material: Experimental interpretation of the fluidity, Phys. Rev. E 98, 022905 (2018)
Propagation des ondes dans les milieux désordonnés

Nous avons développé une méthode interférométrique de mesure de micro-déformations par diffusion multiple de la lumière. Cette méthode permet d'obtenir des cartes résolues spatialement de la déformation locale avec une résolution en déformation de l'ordre de 10-5, difficilement atteignable avec d'autres méthodes. Cette technique peut s'appliquer à tout milieu présentant des hétérogénéités d'indice conduisant à une forte diffusion de la lumière. La lumière diffusée par le milieu forme alors des figures de speckle (à droite sur la figure) qui sont modifiées lorsque le matériau est déformé. La corrélation en intensité entre deux figures de speckle est donc reliée à la déformation et il est possible de quantifier cette dépendance à travers un modèle. Dans une configuration de rétrodiffusion, nous avons montré qu'il était possible d'obtenir des cartes de corrélation spatialement résolues permettant d'imager la déformation dans le milieu avec une résolution fixée par la longueur de transport de la lumière dans le milieu (250 µm pour du Téflon, quelques tailles de grain pour des billes de verre).

références :

  • article de revue sur les techniques d'imagerie dans les milieux granulaires : A. Amon, P. Born, K. E. Daniels, J. A. Dijksman, K. Huang, D. Parker, M. Schröter, R. Stannarius, and A. Wierschem, Focus on Imaging Methods in Granular Physics, Rev. Sci. Instrum. 88, 051701 (2017)
  • article détaillant la méthode de mesure de micro-déformation dans les milieux granulaires : A. Amon, A. Mikhailovskaya, and J. Crassous, Spatially-resolved measurements of micro-deformations in granular materials using Diffusing Wave Spectroscopy, Rev. Sci. Instrum. 88, 051804 (2017)
  • M. Erpelding, B. Dollet, A. Faisant, J. Crassous and A. Amon, Diffusing-Wave Spectroscopy Contribution To Strain Analysis, Strain 49, 167 (2013)
  • M. Erpelding, A. Amon, and J. Crassous, Diffusive wave spectroscopy applied to the spatially resolved deformation of a solid, Phys. Rev. E 78, 046104 (2008)
Trafic de gouttes dans des circuits microfluidiques

En collaboration avec P. Panizza et L. Courbin de l'IPR, j'ai modélisé le trafic de gouttes à une jonction microfluidiques, système dans lequel la dynamique complexe émerge d'effets mémoires.

références :

  • A. Amon, A. Schmit, L. Salkin, L. Courbin, and P. Panizza, Path selection rules for droplet trains in single-lane microfluidic networks, Phys. Rev. E 88, 013012 (2013)
  • D. A. Sessoms, A. Amon, L. Courbin, and P. Panizza, Complex dynamics of droplet traffic in a bifurcating microfluidic network: Periodicity, multistability, and selection rules, Phys. Rev. Lett. 105, 154501 (2010)

 

Publications

  1. M. Pascual, A. Amon, and M.-C. Jullien, Thermocapillary instability of an ionic liquid-water mixture in a temperature gradient, Phys. Rev. Fluids 6, 114203 (2021)
  2. D. Houdoux, A. Amon, D. Marsan, J. Weiss, and J. Crassous, Micro-slips in an experimental granular shear band replicate the spatiotemporal characteristics of natural earthquakes, Communications Earth & Environment 2, 90 (2021)
  3. D. Houdoux, T. B. Nguyen, A. Amon, and J. Crassous, Plastic flow and localization in an amorphous material: Experimental interpretation of the fluidity, Phys. Rev. E 98, 022905 (2018)
  4. A. Amon, B. Blanc, and J.-C. Géminard, Avalanche precursors in a frictional model, Phys. Rev. E 96, 033004 (2017)
  5. A. Amon, P. Born, K. E. Daniels, J. A. Dijksman, K. Huang, D. Parker, M. Schröter, R. Stannarius, and A. Wierschem, Focus on Imaging Methods in Granular Physics, Rev. Sci. Instrum. 88, 051701 (2017)
  6. A. Amon, A. Mikhailovskaya, and J. Crassous, Spatially-resolved measurements of micro-deformations in granular materials using Diffusing Wave Spectroscopy, Rev. Sci. Instrum. 88, 051804 (2017)
  7. T. B. Nguyen and A. Amon, Experimental study of shear band formation: Bifurcation and localization, EPL 116, 28007 (2016)
  8. S. McNamara, J. Crassous, and A. Amon, Eshelby inclusions in granular matter: theory and simulations, Phys. Rev. E 94, 022907 (2016)
  9. A. Pons, T. Darnige, J. Crassous, E. Clément, and A. Amon, Spatial repartition of the local processes at the origin of activated creep in a granular material, EPL 113, 28001 (2016)
  10. A. Pons, A. Amon, T. Darnige, J. Crassous, and E. Clément, Mechanical fluctuations suppress the threshold of soft-glassy solids: the secular drift scenario, Phys. Rev. E 92, 020201(R) (2015)
  11. R. Lehoucq, J. Weiss, B. Dubrulle, A. Amon, A. Le Bouil, J. Crassous, D. Amitrano, F. Graner, Analysis of image versus position, scale and direction reveals pattern texture anisotropy, Front. Phys. 2, 84 (2015)
  12. A. Le Bouil, A. Amon, S. McNamara, and J. Crassous, Emergence of cooperativity in plasticity of soft glassy materials, Phys. Rev. Lett. 112, 246001 (2014)
  13. A. Le Bouil, A. Amon, J.-C. Sangleboeuf, H. Orain, P. Bésuelle, G. Viggiani, P. Chasle, and J. Crassous, A biaxial apparatus for the study of heterogeneous and intermittent strains in granular materials, Granular Matter 16, 1 (2014)
  14. A. Amon, A. Schmit, L. Salkin, L. Courbin, and P. Panizza, Path selection rules for droplet trains in single-lane microfluidic networks, Phys. Rev. E 88, 013012 (2013)
  15. A. Amon, R. Bertoni, and J. Crassous, Experimental Investigation of Plastic Deformations Before Granular Avalanche, Phys. Rev. E 87, 012204 (2013)
  16. M. Erpelding, B. Dollet, A. Faisant, J. Crassous and A. Amon, Diffusing-Wave Spectroscopy Contribution To Strain Analysis, Strain 49, 167 (2013)
  17. S. Lecomte, L. Reverdy, C. Le Quement, F. Le Masson, A. Amon, P. Le Goff, D. Michel, E. Christians and Y. Le Dréan, Unravelling Complex Interplay Between Heat Shock Factor 1 And 2 Splicing Isoforms, PLoS One 8, (2) e56085 (2013)
  18. A. Amon, V. B. Nguyen, A. Bruand, J. Crassous and E. Clément, Hot Spots in an Athermal System, Phys. Rev. Lett. 108, 135502 (2012)
  19. J. Crassous, A. Amon and J. Crassous, Circular differential scattering of polarized light by a chiral random medium, Phys. Rev. A 85, 023806 (2012)
  20. F. Nicol-Benoit, A. Amon, C. Vaillant, P. le Goff, Y. le Dréan, F. Pakdel, G. Flouriot, Y. Valotaire, and D. Michel, A Dynamic Model of Transcriptional Imprinting Derived from Vitellogenesis Memory Effect, Biophys. J. 101, 1557 (2011)
  21. D. A. Sessoms, A. Amon, L. Courbin, and P. Panizza, Complex dynamics of droplet traffic in a bifurcating microfluidic network: Periodicity, multistability, and selection rules, Phys. Rev. Lett. 105, 154501 (2010)
  22. M. Erpelding, A. Amon, and J. Crassous, Mechanical response of granular media: New insights from Diffusing-Wave Spectroscopy, Europhys. Lett. 91, 18002 (2010)
  23. J. Crassous, M. Erpelding, and A. Amon, Diffusive Waves in a Dilating Scattering Medium, Phys. Rev. Lett. 103, 013903 (2009)
  24. A. Amon, P. Suret, S. Bielawski, D. Derozier, and M. Lefranc, Cooperative Oscillation of Nondegenerate Transverse Modes in an Optical System: Multimode Operation in Parametric Oscillators, Phys. Rev. Lett. 102, 183901 (2009)
  25. M. Erpelding, A. Amon, and J. Crassous, Diffusive wave spectroscopy applied to the spatially resolved deformation of a solid, Phys. Rev. E 78, 046104 (2008)
  26. A. Amon and M. Lefranc, Mode hopping strongly affects observability of dynamical instability in optical parametric oscillators, Eur. Phys. J. D. 44, 547 (2007)
  27. M. Brunel, A. Amon, and M. Vallet, Dual-polarization microchip laser at 1.53 $\mu$m, Opt. Lett. 30, 2418 (2005)
  28. A. Amon and M. Lefranc, Topological signature of deterministic chaos in short nonstationary signals from an optical parametric oscillator, Phys. Rev. Lett. 92, 094101 (2004)
  29. A. Amon, M. Nizette, M. Lefranc and T. Erneux, Bursting oscillations in optical parametric oscillators, Phys. Rev. A 68, 023801 (2003)

Enseignement

UE Mécanique des Milieux Continus

 

UE Dynamique non linéaire et chaos

Cours de M2 donné de 2007 à 2017 dans le Master Systèmes Complexes Naturels et Industriels. Polycopié en anglais disponible sur CEL ("Cours En Ligne") : https://cel.archives-ouvertes.fr/cel-01510146v2