Effect of residual stress on the elasticity of fiber networks

Les cellules sont les unites fondamentales de tous les organismes vivant. Les cellules eukaryotes sont architecturees autour de fibres aussi diverses que les rigides microtubules et que l'actine semiflexible dans l'ensemble que forme le cytosquelette. C'est a ce titre que le cytosquelette est implique dans de nombreux les processus de deplacement et de deformation des cellules, il est aussi responsable de la rigidite mecanique des cellules. En son sein, les filaments d'actine peuvent etre reticules en fagots de plus de 30 filaments, mais aussi s'intersecter a des angles finis. Ces processus sont en competition lors de l'auto-assemblage des reseaux d'actine, ce qui induit d'importantes contraintes residuelles.Dans cette these, nous etudions l'effet des contraintes residuelles sur l'elasticite des reseaux de fibres en 2 dimensions d'espace. Nous developpons une methode originale pour le calcul des contraintes au bord d'un reseau de fibres et ses modules elastiques. Nous trouvons que les contraintes residuelles induisent une rigidification du reseau. Les contraintes residuelles impactent aussi la reponse non lineaire du reseau : nous trouvons qu'elles rendent le reseau mecaniquement instable sous compression, qu'elles controlent la largeur domaine de reponse lineaire au cisaillement.