Opis projektu
Doskonałe narzędzie do badania ruchu płynów w strukturach nanometrycznych
Transport cieczy i jonów ograniczony do struktur nanometrycznych wykazuje egzotyczne właściwości, które nie mają odpowiedników w większych strukturach. Miniaturowe struktury fizycznie ograniczają zachowanie się płynów, np. poprzez zmianę reaktywności chemicznej substancji na granicy faz między cieczą i ciałem stałym. Co więcej, mogą one silnie modyfikować transport nanocieczy. W unijnym projekcie OptoNanoFlow zastosowane zostaną nieliniowe techniki optyczne w celu dokładnego zbadania interakcji między cieczą i ciałem stałym wewnątrz nanorurek i kanałów dwuwymiarowych zbudowanych z heksagonalnego azotku boru i grafitu. Badanie to rzuci światło na sposób, w jaki właściwości elektroniczne struktur nanoskalowych wpływają na ruch płynów w mezoskali, która łączy fizykę nanoskalową i makroskopową.
Cel
Transport of fluids and ions confined at the nanoscale strongly deviates from the continuum description of hydrodynamics. These exotic nanofluidic properties take their roots in the combination, at the nanoscale, of physical phenomena such as charge effects, fluctuations or fluid slippage. Such effects can be harvested for applications such as desalination, blue-energy production, or ultrafiltration for healthcare. Recently, it has been discovered that beyond the chemical reactivity of interfaces, the electronic properties of the confining materials also strongly modify nanofluidic transport. The aim of this project is to understand the molecular nature of these couplings happening at the mesoscale, where the atomic scale of electronic properties meets the bulk scale of the continuum and classical physics of electrolytes. This requires to develop new experimental tools to go beyond the state-of-the-art techniques mainly based on current measurements. Indeed, despite their precision, they only quantify charge transport regardless of the species involved and cannot distinguish water/surface (slippage) from ion/surface interactions (surface charge). To disentangle these effects, we will use new fast nonlinear optical techniques to reveal the molecular nature of the couplings inside channels (nanotubes and 2D channels) made of hexagonal boron nitride (hBN) and graphite. These twin materials will allow us to probe the electronic nature of the couplings: indeed, they share the same crystallographic structure but differ by their electronic properties (insulator versus conductor). We will focus in particular on two objectives: (i) developing a label-free (pump-probe) method able to measure nanoflows in situ and using it to study the effects of ion density, walls’ electronic properties and channel geometry (1D, 2D) on water slippage, and (ii) using Sum Frequency Generation spectroscopy to identify the nature of the surface charge of graphene and hBN interfaces.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- inżynieria i technologiananotechnologiananomateriałynanostruktury dwuwymiarowegrafen
- inżynieria i technologiainżynieria chemicznatechnologie separacjiodsalanie
- nauki przyrodniczematematykamatematyka czystageometria
- nauki przyrodniczenauki chemicznechemia nieorganicznametaloidy
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykaspektroskopia
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
75794 Paris
Francja