Lauréat 2024

Julien SCHEIBERT

Chargé de Recherche CNRS, LTDS, École Centrale de Lyon,

Julien Scheibert est, depuis 2022, Directeur de Recherche CNRS au Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS, CNRS/Ecole Centrale Lyon/ENTPE). Diplômé du Magistère de Sciences de la Matière (ENS-Lyon/Université Lyon 1), il devient agrégé de physique en 2003. Il démarre alors une thèse en mécanique du contact appliquée à la perception tactile (Laboratoire de Physique Statistique, ENS). Ses travaux de thèse développent différentes méthodes de mesures locales des déplacements et contraintes au voisinage d’une interface de contact élastomère/verre. Ils permettent également d’élucider le rôle des empreintes digitales dans la perception tactile de textures fines [1].

Il réalise en 2008 un premier post-doctorat dans le Service de Physico-Chimie des Surfaces et Interfaces au CEA de Saclay, portant sur la rupture dynamique de matériaux vitreux. Ces travaux mettent à jour et décrivent une nouvelle transition entre un comportement fragile (fissure unique) et un comportement quasi-fragile (multitude de micro-fissures) en régime dynamique, lorsque la vitesse de fissuration atteint environ 20% de la vitesse du son à la surface du matériau [2].

En 2009, il rejoint pour un second post-doctorat le Centre d’Excellence Physics of Geological Processes, à l’Université d’Oslo. Il étudie les différents régimes dynamiques de propagation de fronts glissement lors de la transition entre un contact complètement collé et un contact complètement glissant (instabilité de stick-slip). Il développe en particulier un modèle de frottement dépendant du temps qui permet de conclure le débat concernant l’origine physique de fronts anormalement lents, observés non seulement expérimentalement mais aussi dans certains tremblements de terre [3].

Recruté comme Chargé de Recherche CNRS en 2011, il développe au LTDS une activité autour de la mécanique des contacts rugueux cisaillés. En particulier, il produit une série d’expériences de cisaillement de contacts élastomères, couplés à une méthode de visualisation in-situ de l’aire de contact réelle (les micro-jonctions où les deux solides se touchent réellement). Ces expériences mettent en évidence une forte réduction d’aire sous cisaillement, et les lois empiriques associées [4]. Elles deviennent rapidement un jeu de données de référence pour toute une série de nouveaux modèles décrivant le couplage entre frottement et adhésion dans les contacts mous.

Actuellement, Julien Scheibert développe une stratégie de design de la rugosité des surfaces à l’échelle des micro-jonction individuelles, permettant de leur conférer à l’interface des propriétés tribologiques macroscopiques (frottement, adhésion,…) répondant à un cahier des charges préalable. Appliquée à des contacts élastomères, cette stratégie permet par exemple de moduler la valeur du coefficient de frottement d’une interface sans rien changer aux matériaux en contact, ou de produire sur-mesure des lois de frottement non-linéaires qu’on ne trouve pas dans la nature [5].

Au-delà de la tribologie, Julien Scheibert est engagé dans l’animation de communautés à l’interface entre mécanique et physique, en particulier à travers le GDR Mephy (Mécanique Physique) et le Labex Manutech-SISE.

[1] The role of fingerprints in the coding of tactile information probed with a biomimetic sensor.
J. Scheibert, S. Leurent, A. Prevost, G. Debrégeas, Science323, 1503 (2009)

[2] Understanding fast macroscale fracture from microcrack post mortem patterns.
C. Guerra, J. Scheibert, D. Bonamy, D. Dalmas, PNAS109, 390 (2012)

[3] Slow slip and the transition from fast to slow fronts in the rupture of frictional interfaces.
J.K. Trømborg, H.A. Sveinsson, J. Scheibert, K. Thøgersen, D.S. Amundsen, A. Malthe-Sørenssen, PNAS 111, 8764 (2014)

[4] Evolution of real contact area under shear and the value of static friction of soft materials.
R. Sahli, G. Pallares, C. Ducottet, I.E. Ben Ali, S. Al Akhrass, M. Guibert, J. Scheibert, PNAS115, 471 (2018)

[5] Designing metainterfaces with specified friction laws.
A. Aymard, E. Delplanque, D. Dalmas, J. Scheibert, Science383, 200 (2024)