Résumé
Explorer le transport des fluides à l’échelle nanométrique a nécessité le développement de dispositifs expérimentaux originaux, qui permettent de mesurer un flux au travers d’un nano-canal individuel. À l’opposé de cette approche « nano », les approches « macroscopiques », c’est-à-dire les études des propriétés des fluides nano-confinés sur des milliards de milliards de nano-canaux, apportent des informations complémentaires.
Les objets d’étude sont les nanotubes d’imogolite, de stœchiométrie SiAl2O7H4. Ces nanotubes d’argile présents dans les sols peuvent également être synthétisés par chimie douce. Le couplage de simulations de dynamique moléculaire avec deux approches expérimentales « macroscopiques », la diffusion des rayons X et la diffusion quasi élastique des neutrons donne accès à la structuration de l’eau dans les nanotubes ainsi qu’à son coefficient de diffusion. Deux sortes d’eau sont mises en évidence dans les nanocanaux, l’une diffuse le long de l’axe du nanotube et l’autre, qui présente une structuration originale, ne diffuse pas selon cet axe. Une mesure de flux sur un nanotube individuel aurait sondé seulement l’eau mobile centrale. D’autres résultats d’expériences « macroscopiques », sur la dynamique très particulière de l’eau dans les nanotubes de carbone, seront finalement discutés.
