Crédit : M. Duvail / ICSM
Le confinement induit des propriétés particulières sur les liquides : coefficients de diffusion, viscosité, points de congélation, et toutes les propriétés collectives, qui reposent sur l'hypothèse d'un nombre minimal de molécules dans des conditions identiques, sont affectées par la proximité des surfaces. La modélisation offre une possibilité unique d'aborder ces propriétés originales. Elle permet d'analyser l'origine de ces nouvelles propriétés.
Crédit : B. Siboulet / ICSM
Les ions en solution ont un rôle fondamental dans de nombreux processus physiques, chimiques et biologiques. Une procédure multi-échelle à gros-grains a été développée pour obtenir des modèles simples à partir de descriptions atomiques permettant de rendre compte des propriétés de telles solutions.
Les potentiels effectifs (McMillan-Mayer) ion-ion sont obtenus à partir de simulations de dynamique moléculaire. Avec ces potentiels effectifs, nous pouvons établir une description à solvant continu des électrolytes. Ensuite, nous mettons en oeuvre un calcul de perturbation, pour définir la meilleure représentation possible pour ces systèmes, en termes de sphères dures chargées (éventuellement associées).
Crédit : M. Duvail / ICSM
Le modèle final ainsi obtenu est analytique et il ne contient aucun paramètre ajustable. Nous montrons qu’il est en bon accord avec les résultats exacts obtenus par des simulations Monte-Carlo pour la structure et la thermodynamique.
Une analyse similaire pour la viscosité des éléctrolytes, obtenue à partir d’une base moléculaire, est également mise au point.
La modélisation mésoscopique des propriétés thermodynamiques des microémulsions (mélange eau / huile / surfactant) est un enjeu fondamental à la compréhension des phénomènes mis en jeu lors de l’extraction liquide-liquide, utilisée pour la séparation poussée des ions. Les objectifs principaux de cette étude sont de :
Collaboration avec L. Arleth (Université de Copenhague, Danemark), S. Marcelja (Australian National University, Canberra)
Crédit M. Duvail / ICSM
Extrait du film (lien YouTube) diffusé sur le mur d'images du CEA Saclay
