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Modélisation multi-échelle des phénomènes électrocinétiques

par Benjamin Rotenberg - 1er janvier

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Modèles sur réseaux

Les méthodes sur réseau de type "Lattice Boltzmann" peuvent être adaptées pour permettre la description d’espèces chargées en solution, en traitant à la fois les effets électrostatiques et hydrodynamiques pour des fluides complexes.

Nous développons cette nouvelle méthode et l’appliquons à différents problèmes, comme celui des phénomènes électrocinétiques dans les milieux poreux ou aux interfaces entre fluides non-miscibles (huile/eau). Nous avons récemment étendu cette approche pour prendre en compte les phénomènes d’adsorption/désorption à l’interface solide/liquide.

Publications choisies
- Pore network model of electrokinetic transport through charged porous media
A. Obliger, M. Jardat, D. Coelho, S. Bekri et B. Rotenberg, Phys. Rev. E, 89, 043013 (2014)
- Accounting for adsorption and desorption in lattice Boltzmann simulations
M. Levesque, M. Duvail, I. Pagonabarraga, D. Frenkel et B. Rotenberg, Phys. Rev. E, 88, 013308 (2013).
- Coarse-grained simulations of charge, current and flow in heterogeneous media
B. Rotenberg, I. Pagonabarraga and D. Frenkel, Faraday Discussions, 144, 223 (2010)

Approches multi-échelles

Nous abordons également les phénomènes électrocinétiques à l’échelle moléculaire, en particulier dans le cas des argiles. On pourra aussi consulter deux articles de revue sur ces thèmes : l’un à l’échelle moléculaire, l’autre dans une perspective multi-échelle plus large.

Publications choisies
- Electrokinetics : insights from simulation on the microscopic scale
B. Rotenberg et I. Pagonabarraga, Mol. Phys., 111, 827 (2013)
- How Electrostatics Influences Hydrodynamic Boundary Conditions : Poiseuille and Electro-osmostic Flows in Clay Nanopores.
A. Botan, V. Marry, B. Rotenberg, P. Turq, and B. Noetinger, J. Phys. Chem. C, 117, 978 (2013)
- Recent advances in the modelling and simulation of electrokinetic effects : bridging the gap between atomistic and macroscopic descriptions
I. Pagonabarraga, B. Rotenberg and D. Frenkel, Phys. Chem. Chem. Phys, 12, 9566 (2010)

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