Chercheur Remco Hartkamp et Ph.D. L'étudiant Max Döpke du département Process &Energy a franchi une étape importante en rendant les résultats de simulation pour le transport électrocinétique plus fiables en utilisant des simulations moléculaires. En électrocinétique, Les ions jouent un rôle important dans le transport d'un liquide à travers des pores étroits ou de particules solides à travers un liquide. Ces types de propriétés de transport sont importants dans de nombreuses applications nanotechnologiques ou électrochimiques et dans les suspensions colloïdales par exemple pour les applications pharmaceutiques. Les résultats de la recherche ont été publiés cette semaine dans The Journal de physique chimique .

Le transport électrocinétique est activement étudié à la fois expérimentalement et à l'aide de simulations de dynamique moléculaire, parfois avec des résultats très divergents. Ces résultats divergents rendent difficile la détermination de ce qui est correct. Les mesures expérimentales sont souvent interprétées en utilisant des modèles qui peuvent être très précis dans certaines conditions, mais très inexact dans d'autres conditions. Hartkamp et Döpke utilisent des simulations moléculaires dans lesquelles ils ont accès à des données plus détaillées au niveau moléculaire. L'interprétation de telles simulations ne repose pas sur des modèles, faire des simulations un outil important pour mieux comprendre les propriétés électrocinétiques et permettre de meilleures interprétations des expériences. Cependant, les simulations moléculaires reposent sur une description correcte des interactions moléculaires. Les chercheurs ont découvert que les propriétés électrocinétiques dépendent fortement des interactions moléculaires entre les solides et les ions. Ils ont ensuite adapté ces interactions de telle sorte que les résultats de la simulation correspondent étroitement aux données expérimentales dans des conditions uniques où il n'y a guère de doute sur l'interprétation.

Remco Hartkamp :« Grâce à cette nouvelle approche, nous pouvons être sûrs que nos simulations reflètent la réalité. Cette, à son tour, peut être utilisé pour mieux comprendre dans des conditions où les études expérimentales ne fournissent pas une image claire et cohérente. En outre, cela nous permet de « voir » exactement comment les ions et les molécules d'eau sont distribués et comment ils se déplacent près d'une surface solide. »