Transport d’ions dans une monocouche d’eau
Transport of water in a molecular monolayer
Aymeric Allemand, Menghua Zhao, Olivier Vincent, Rémy Fulcrand, Laurent JOLY, Christophe Ybert et Anne-Laure Biance (équipes Liquides et Interfaces et MMCI) ont publié un article intitulé "Anomalous ionic transport in tunable angstrom-size water films on silica" dans la revue Proceedings of the National Academy of Science.
Aymeric Allemand, Menghua Zhao, Olivier Vincent, Rémy Fulcrand, Laurent JOLY,Christophe Ybert and Anne-Laure Biance (Liquids at Interface and MMCI teams) published an article entitled "Anomalous ionic transport in tunable angstrom-size water films on silica" in the journal Proceedings of the National Academy of Science.
Le transport aux nano-échelles d’ions et de liquide est important dans de nombreux procédés géologiques et biologiques, mais aussi pour la conception de membranes utilisées pour la désalinisation, la filtration ou la récupération d’énergie osmotique. Alors que les effets les plus importants ont lieu aux échelles moléculaires, expérimentalement, seuls quelques dispositifs ont permis de tester des confinements extrêmes.
Pour franchir ces limitations, nous avons étudié le transport des ions dans un film liquide d’épaisseur moléculaire qui se forme spontanément sur un substrat totalement mouillant en contact avec de la vapeur d’eau. Nous avons alors observé l’existence d’une couche d’eau stagnante, de l’ordre de 0,3 nm d’épaisseur, au-delà de laquelle les modèles continus permettent de rationaliser nos observations. Cette approche ouvre une nouvelle voie pour explorer le transport nanofluidique aux nanoéchelles.
Pour franchir ces limitations, nous avons étudié le transport des ions dans un film liquide d’épaisseur moléculaire qui se forme spontanément sur un substrat totalement mouillant en contact avec de la vapeur d’eau. Nous avons alors observé l’existence d’une couche d’eau stagnante, de l’ordre de 0,3 nm d’épaisseur, au-delà de laquelle les modèles continus permettent de rationaliser nos observations. Cette approche ouvre une nouvelle voie pour explorer le transport nanofluidique aux nanoéchelles.
Nanoscale transport of ions and liquids is crucial for many geological and biological processes, but also for the design of efficient membranes for desalination, filtration, or osmotic energy harvesting. While the most salient behaviors arise at the molecular scale, such ultimate confinement has so far been achieved on countable configurations restricted to specific materials.
To bypass previous technological limitations, we investigated transport in molecular-thick water films that spontaneously form onto fully wettable substrates surrounded by water vapor. We observed that ion transport is hindered nearby silica within a molecular layer of ∼ 3 Å, above which continuum approaches successfully capture our observations. Our approach opens up a new route to explore ultimate nanofluidic transport on various surfaces.
To bypass previous technological limitations, we investigated transport in molecular-thick water films that spontaneously form onto fully wettable substrates surrounded by water vapor. We observed that ion transport is hindered nearby silica within a molecular layer of ∼ 3 Å, above which continuum approaches successfully capture our observations. Our approach opens up a new route to explore ultimate nanofluidic transport on various surfaces.
