Effets de confinement nanoporeux sur les changements d'état de solutions aqueuses – SolutinPore

Les effets du confinement nanoporeux sur les propriétés fondamentales de la matière condensée sont nombreux. Une compréhension générale des changements d’état, de la dynamique et des propriétés de transport des fluides nanoconfinés a été acquise au cours des deux dernières décennies à partir d'études abondantes qui ont abordé différents aspects tels que la condensation capillaire, la congélation/fusion, la dynamique vitreuse, la diffusion moléculaire et l'imbibition liquide.
Cependant, il est notoire que les descriptions classiques de fluides confinés purs ne parviennent pas à capturer entièrement le niveau supérieur de complexité atteint avec les systèmes multicomposants. Par exemple, il a été récemment montré que la thermodynamique classique, combinant les lois de Gibbs-Thomson et de Raoult, ne parvient pas à expliquer le comportement de phase expérimentale des solutions binaires nanoconfinées.
Dans ce contexte, l'objectif ultime du projet est d'élucider et de modéliser les différents phénomènes qui dictent les changements d’état (vapeur/liquide/verre/cristal) de solutions aqueuses dans les matériaux nanoporeux.
Cela nécessite d'aborder des aspects importants, couvrant la structure et la dynamique qui ont joué un rôle secondaire ou qui n'étaient tout simplement pas pertinents pour les études physiques précédentes des liquides confinés monoconstituants.
Notre projet bénéficiera de matériaux poreux avancés soigneusement conçus qui seront utilisés comme systèmes modèles pour générer et contrôler le caractère in/homogène des phases confinées. Cela permettra d'étudier les effets de la polydispersée telle qu'obtenue avec des matériaux poreux hiérarchisés, ou des interactions de surface spatialement modulées telles qu'obtenues avec des matériaux poreux alternant régions hydrophobes/hydrophiles. Des molécules organiques, des ions moléculaires et des sels inorganiques seront utilisés comme un panel de solutés à taille, polarisabilité et caractère hydrophile contrôlables.