N° 384 avril 2014

Physico-chimie des interfaces chargées : modélisation multi-échelle et applications pour l’énergie

Pagination : 21-28
Rubrique : Recherche et développement
Sous-rubrique : Prix de la division Chimie physique
Mots-clés : Modélisation multi-échelle, « gros-grainisation », interface solide-liquide, ions, argiles.
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À partir de calculs ab initio, il est possible de déterminer la densité électronique associée à chaque ion ou molécule en phase condensée (ici un ion calcium et deux molécules d’eau, en phase aqueuse), ainsi que la force agissant sur chaque noyau. À partir de ces informations, on peut paramétrer des champs de forces classiques de très bonne qualité.

Cet article présente l’intérêt d’une démarche de modélisation multi-échelle pour la compréhension des systèmes présentant des interfaces chargées. Il s’agit d’une part de simuler un même système complexe à différentes échelles, en fonction des échelles d’espace et de temps pertinentes pour répondre à une question de physico-chimie donnée. D’autre part, il convient de faire le lien entre les différents niveaux de description, par exemple dans le cadre d’une approche ascendante « bottom-up ».

Le cas des matériaux poreux chargés que sont les argiles est illustré plus particulièrement ici, en abordant des problèmes de physico-chimie dans les contextes du stockage des déchets nucléaires en couche géologique profonde et du stockage géologique du CO2.

Benjamin Rotenberg a reçu le Prix Jeune Chercheur 2013 de la division Chimie physique.