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  • Des chercheurs découvrent que la taille des micro-canaux du film de savon peut être réglée avec une charge électrique

    La tension appliquée à travers ce film de savon cylindrique provoque l'écoulement du fluide contre la gravité dans le film d'environ 100 nanomètres d'épaisseur. Crédit :O. Bonhomme/Univ. de Lyon/CNRS, via Physique Focus

    (Phys.org)—Chercheurs de l'Institut Lumière Matière, à l'Université de Lyon ont découvert que les canaux de films de savon peuvent être réglés à l'aide d'une charge électrique pour les faire grossir ou s'affiner à la demande. Dans leur article publié en Lettres d'examen physique , l'équipe décrit comment ils ont remplacé un canal physique par un canal constitué d'un mince film de savon et ont découvert qu'il était accordable en raison de ses parois élastiques.

    En étudiant le comportement des fluides, les scientifiques ont découvert que lorsqu'ils traversent un canal, les ions libres qu'ils contiennent ont tendance à coller aux parois des canaux. L'application d'une tension aux ions les fait bouger. Ce mouvement frotte le reste des molécules, les faisant également bouger. Le résultat est le mouvement d'un liquide à travers un canal en raison d'une charge électrique (électro-osmose). Les chercheurs ont découvert qu'au niveau micro, où le rapport des ions adhérant aux parois par rapport à la quantité totale de fluide est élevé, le processus est particulièrement fort.

    Dans cette nouvelle recherche, l'équipe s'est demandé ce qui pourrait arriver si les parois des canaux étaient élastiques. Découvrir, ils ont créé un film de savon (essentiellement une bulle) entre deux électrodes séparées d'à peine un demi-centimètre. Dans ce scénario, le film de savon existait sous forme de deux très minces, cylindres concentriques de matière savonneuse (eau, tensioactif et une petite quantité de chlorure de potassium pour fournir les ions libres) avec des ions et de l'eau se déplaçant librement. Sans frais, la gravité ferait tomber les molécules d'eau vers le sol, éventuellement casser le film (ou faire éclater la bulle). Lorsqu'on leur donne une petite charge, cependant, le mouvement des ions était suffisamment fort pour maintenir le fluide en mouvement tout au long du film, et dans certains cas était en fait assez fort pour le pousser vers le haut. Ce n'était pas surprenant car d'autres chercheurs avaient vu le même résultat. Ce qui était surprenant cependant, était ce qui s'est passé lorsque la tension a été augmentée.

    Des recherches antérieures avaient suggéré que l'augmentation de la tension entraînerait une augmentation linéaire de la vitesse de déplacement du fluide. Au lieu, ils ont constaté que le taux augmentait beaucoup plus rapidement que prévu. Après une inspection plus approfondie, ils ont constaté que cela était dû au fait que le film devenait plus épais, permettant le mouvement de plus de liquide. Cette découverte suggère qu'il pourrait être possible de créer des micro-portes fluides qui peuvent être affinées en ajustant la quantité de charge électrique et/ou d'ions libres, résultant en un type de micro-diode.

    © 2013 Phys.org




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