Projet « IONESCO » (2019-2023)
Couplage entre transports ionique et électronique dans des nanotubes de carbone simple paroi
De très nombreux phénomènes naturels, qu’ils concernent le monde vivant ou inanimé, reposent sur le transfert de fluides au travers de porosités (trous, cavités, canaux…) dont le diamètre n’est guère plus grand que celui des molécules, voire de simples ions, c’est-à-dire de l’ordre du nanomètre. Citons à titre d’exemple les processus qui via les canaux biologiques permettent aux cellules vivantes d’échanger des ions comme le sodium, le potassium ou le calcium et ainsi de communiquer par signaux électriques avec leur milieu environnant.
Ces phénomènes n’obéissent pas nécessairement aux lois observées lorsque le transport de matière s’opère aux échelles supérieures, i.e. micrométrique, centimétrique et au-delà. Il a été notamment relevé expérimentalement que le confinement des molécules ou des ions dans des espaces nanoscopiques pouvait entrainer des transferts plus rapides ou plus sélectifs que ceux prévus par les équations de la physique utilisée habituellement ; c’est-à-dire que les effets conjugués de la taille réduite de ces porosités et des interactions que leur surface peut engendrer pouvaient agir comme un filtre ne laissant passer rapidement que certaines molécules ou certains ions. On évoque parfois les termes de tamis moléculaires ou ioniques. On admet généralement que l’impact de la surface et de la géométrie de ces très petites porosités est suffisant pour modifier les propriétés du fluide qui s’y trouve confiné.
