Ecoulements thermo-osmotiques : vers le chaud ou le froid?

Li Fu, Samy Merabia & Laurent Joly (équipe MMCI) ont publié un article intitulé "What controls thermo-osmosis? Molecular simulations show the critical role of interfacial hydro-dynamics" dans la revue Physical Review Letters.

Thermo-osmotic flows: toward hot or cold?

Li Fu, Samy Merabia & Laurent Joly (team MMCI) have published an article entitled "What controls thermo-osmosis? Molecular simulations show the critical role of interfacial hydro-dynamics" in the journal Physical Review Letters.

La récupération de la chaleur perdue représente un des grands défis énergétiques de notre société. Les systèmes nanofluidiques pourraient jouer un rôle grâce aux écoulements thermo-osmotiques, générés aux surfaces par des gradients de température. Dans cet article, les auteurs utilisent des simulations atomistiques pour explorer les mécanismes moléculaires sous-jacents et comprendre l'effet des propriétés de mouillage du liquide sur le solide. Ils montrent le rôle critique de l'hydrodynamique interfaciale, qui peut renverser le sens de l'écoulement et l'amplifier fortement. En particulier, ils prédisent qu'il est possible d'obtenir des écoulements thermo-osmotiques géants à l'interface eau-graphène. Ces résultats théoriques ouvrent de nombreuses perspectives pour la génération efficace d'écoulements à partir de la chaleur perdue, avec par exemple des applications pour la désalinisation de l'eau de mer.
Waste heat harvesting is one of the greatest challenges of our society. Nanofluidic systems could play a role thanks to thermo-osmotic flows, generated at surfaces by temperature gradients. In this article, the authors use atomistic simulations to explore the underlying molecular mechanisms, and understand the effect of the wetting properties of the liquid on the solid surfaces. They show the critical role of interfacial hydrodynamics, which can reverse the direction of the flow, and strongly amplify it. In particular, they predict giant thermos-osmotic flows at the water-graphene interface. These theoretical results open many perspectives for the efficient generation of flows using waste heat, with could be applied for instance to sea water desalination.

07/12/2017

 
 
Scroll To Top