Living fluids

One of the major emerging fields of research of the beginning of this century concerns living fluids. By “living fluids”, we mean two major categories of complex fluids: (i) fluids which are essential to life, like blood, and (ii) active fluids made of particles that are able to propel themselves in the suspending fluid by converting a form of their energy into mechanical motion. Studies on active fluids have known a considerable interest since the last decade. Blood might be viewed as an old topic, but the progresses in experimental techniques, analytical concepts and numerics, have contributed nowadays to a dramatic renewal of the interest in this field, with a great potential towards understanding physical and mechanical factors in cardiovascular diseases. These fields have considerably strengthened interdisciplinary research. The series of reviews of this dossier focus on the tremendous recent progress achieved in research on living fluids both from the experimental and theoretical points of views. These reviews present also the major open issues, making of this dossier a unique guide for future research in these fields. This project grew up thanks to the international summer school that we organized on the topic “living fluids” at the IES (Institut dʼétudes scientifiques) of Cargèse (Corsica) in 2012.

RésuméUn des thèmes de recherche émergents du début de ce siècle concerne les fluides vivants. Par « fluides vivants », nous entendons deux catégories majeures de fluides : (i) les fluides essentiels à la vie, comme le sang, et (ii) les fluides actifs constitués de particules capables de se sʼauto-propulser dans le fluide au sein duquel elles baignent, et ce en convertissant une forme de leur énergie en mouvement mécanique. Les études sur les fluides actifs ont connu un véritable engouement depuis la dernière décennie. Le sang peut être vu comme un vieux sujet, mais les progrès des techniques expérimentales et les nouveaux concepts analytiques et numériques contribuent actuellement à un regain dʼintérêt extraordinaire pour celui-ci, avec un potentiel énorme en vue dʼélucider des mécanismes physiques et mécaniques de base impliqués dans les maladies cardiovasculaires. Ces thèmes de recherche ont été à lʼorigine dʼune grande percée interdisciplinaire. La série de revues de ce dossier met lʼaccent sur les progrès réalisés au cours de ces dernières années sur les fluides vivants sur les plans tant expérimental que théorique. Ces revues présentent également les défis majeurs, en faisant un guide précieux pour les recherches futures dans ces domaines. Ce dossier est arrivé à maturation grâce à lʼécole internationale que nous avons organisé à lʼIES (Institut dʼétudes scientifiques) de Cargèse (Corse) en 2012, sur le thème « fluides vivants ».