« Je me pose souvent la question de savoir pourquoi je me pose autant de questions ! » L'ironie de Daniel Bonn, chargé de recherche au Laboratoire de physique statistique de l'École normale supérieure de Paris (ENS), est sans équivoque : voilà un chercheur qui possède une curiosité et une soif de savoir immenses. Rien d'étonnant dans le fond, car notre homme, hollandais d'origine et âgé de 36 ans, possède les qualités qui font un physicien « exceptionnellement doué » selon les termes du jury de l'Académie des sciences. Ses pairs lui ont en effet décerné en décembre 2003 le prix « Eugénie de Rosemont » à la Sorbonne, pour ses travaux sur l'étude des fluides complexes et la nature de la transition de mouillage. Une récompense qui vient s'ajouter au prix d'Excellence Marie Curie délivré par la Commission européenne la même année. Au fait, physicien ou chimiste ? « Tout le monde me considère comme physicien, mais je suis chimiste de formation. J'ai été fasciné par les polymères dès mon mastère à Amsterdam. De là, je me suis orienté vers la physico-chime, puis carrément vers la physique. J'aimais donc moins la chimie… Mais je lui reconnais un grand avantage : étant un domaine très complexe, elle m'a préparé à aborder sans peur des sujets différents. » Cette fascination pour les polymères naît lorsqu'il travaille, pendant son mastère, sur la diminution des traînées turbulentes d'un fluide : il apprend que l'ajout de quelques polymères (polyoxydes d'éthylène) dans une lance de pompier réduit la perte d'énergie, si bien que le jet d'eau va beaucoup plus loin. « Comme je suis très têtu, je travaille encore sur ce phénomène mal expliqué, je veux comprendre pourquoi ça marche ! » Et c'est ainsi pour tout.

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© D.Bonn, P. Coussot/CNRS

Tel le sable, les fluides « coincés » (sols argileux par exemple) produisent des « avalanches liquides » par la liquéfaction rapide du matériau en écoulement.

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Après sa thèse sur le mouillage, soutenue à l'université d'Amsterdam, le jeune chercheur jette son dévolu sur le Laboratoire de physique statistique de l'ENS où il effectue son post-doc. En 1995, il intègre le CNRS et se retrouve tout naturellement dans ce laboratoire. Depuis 1999, il y assume la responsabilité de l'équipe « Matière molle, instabilité et transitions de phase ». Son dernier défi en date : comprendre pourquoi l'on s'enfonce dans les sables mouvants. « Aucun géophysicien n'avait été capable de me l'expliquer. Et bien je suis allé chercher un échantillon de sable en Iran, pays d'origine de ma femme, et j'ai essayé de comprendre ! ». Pas facile pourtant d'être sur tous les fronts maintenant qu'il est jeune papa. Qu'importe ! Avec une équipe des Ponts et Chaussées, il démontre que de la boue sur un plan incliné se liquéfie sous l'effet de son écoulement, à la manière d'un tas de sable. Et voilà la solution ! Tout comme la boue, les sables mouvants se liquéfient à cause de l'écoulement provoqué par les pieds de leur victime. L'anecdote n'est pas anodine, car les sociétés pétrolières, entre autres, bénéficient des travaux de Daniel. Ainsi, en 1999, avec l'Institut français du pétrole, il a déterminé les conditions suivant lesquelles le pétrole s'étale sur l'eau de surface des roches poreuses lors d'une extraction (impact du mouillage) et donné ainsi une meilleure connaissance de l'extraction.
Autre sujet de prédilection : les fluides bizarres ou l'étude de la visco-élasticité. « Dans la vie de tous les jours, nous voyons des choses qui sont à la fois des liquides et des solides, comme la chantilly par exemple. Elle peut dissiper de l'énergie comme un liquide, mais en même temps en stocker comme les solides. » Nul doute que notre élégant chercheur aux yeux bleus a encore du pain sur la planche : il reste tellement de choses à comprendre !

Julie Coquart