Canal-U

Loin de l'équilibre

Après une présentation des notions de base de la thermodynamique, des expériences montrent d'abord des exemples de phénomènes pour lesquels flux et force généralisée sont proportionnels (thermodynamique linéaire) : diffusion de la matière, conduction de la chaleur, thermodiffusion, colonne de Clusius et Dickel. Mais c'est dans le domaine des processus irréversibles et non linéaires ou flux et forces ne sont plus proportionnels, qu'émergent des comportements plus complexes offrant de nombreuses analogies avec les systèmes vivants. C'est le cas de la réaction BZ (Belousov Zhabotinsky) dont le potentiel d'oxydo-réduction du mélange réactionnel peut présenter des variations périodiques. Cette évolution périodique est comparable à certaines oscillations biologiques (populations de bactéries : cas de l'ensemble proie-prédateur Escherichia coli et Bdello bacteriovirus). Cette réaction donne aussi naissance à des répartitions non uniformes des composants dans l'espace (cas des ondes spirales). La réaction de BR (Briggs-Rauscher) peut présenter deux états simultanément stables (l'un oscillant, l'autre non-oscillant) et on passe de l'un à l'autre sous l'effet d'une perturbation. Plus récemment, d'autres réactions chimiques du même type peuvent aussi donner spontanément naissance à des modulations spatiales périodiques de la concentration des composants (dites structures de Turing).