Qu'est-ce que l'électro-osmose?
Dans un phénomène appelé électro-osmose, les fluides peuvent être déplacés à travers de petits espaces dans une barrière lorsqu'il y a une charge électrique. Il se produit dans des substances naturelles telles que le sol ainsi que dans des produits de maçonnerie tels que la brique et le ciment. L'analyse de la physique de l'électro-osmose est réalisée en modélisant de petits tubes appelés microcanaux. La paroi d'un canal dans le sol ou le béton contient des ions chargés positivement. La surface interne est chargée négativement, créant la double couche électrique qui fait bouger le fluide.
L'électro-osmose est également affectée par le type de matériau recouvrant l'espace, ainsi que par le fluide le traversant, tel que l'eau ou les produits chimiques utilisés dans les processus industriels. Les fluides se déplacent généralement à la même vitesse sur toute la largeur du tube ou de l'espace, mais au niveau microscopique, une couche de liquide se déplaçant plus lentement se trouve là où se trouve la charge positive. En biologie, cela peut expliquer la façon dont le liquide passe dans les petites vésicules des plantes, appelé biologie des plantes vasculaires par électro-osmose. L'eau tirée du sol doit être aspirée à travers les tiges et les branches des arbres et des plantes pour que les éléments nutritifs puissent être diffusés partout.
D'autres processus se produisent parallèlement à ce type d'osmose, tels que le mouvement de particules chargées dans un fluide ou l'électrophorèse et le mouvement réel de ce fluide dans le champ électrique, appelé électroendosmose. Les caractéristiques de ces processus peuvent être mesurées et modélisées scientifiquement. Cela a permis aux ingénieurs de créer des moyens d'utiliser l'électro-osmose comme un avantage plutôt que comme un fardeau pour les maisons et les projets de génie civil.
Les humains s'en sont servis pour décontaminer l'eau et créer des barrières qui rendent le sol plus stable sur les collines. Les caractéristiques du sol peuvent être modifiées naturellement en ajustant l'épaisseur de la double couche électrique, ce qui peut affecter l'acidité du sol. La modification de la teneur en humidité permet également de modifier plus efficacement le volume et l’adhérence de différents types de sol. Ces changements peuvent être modélisés à l'échelle du laboratoire, afin que les ingénieurs sachent utiliser au mieux la physique de l'électro-osmose dans le monde réel.
Plusieurs solutions ont été mises au point pour empêcher l'eau d'entrer dans les sous-sols. L'électro-osmose est un moyen efficace d'empêcher l'humidité de pénétrer dans les murs. L'eau peut être maintenue hors des cavités murales à l'aide d'un système d'imperméabilisation à l'humidité électro-osmose qui ajoute une tension électrique, via des anodes en titane, pour empêcher les fluides dans le sol de pénétrer en premier lieu. L'humidité retourne ensuite sans danger dans le sol.