ANR IONESCO : Couplage entre transports ionique et électronique dans des nanotubes de carbone simple paroi

ANR IONESCO (2019-2023)

Coordinateur du projet : François Henn, L2C, Montpellier

Partenaires :

• L2C, Université de Montpellier
• Laboratoire de Physique Théorique, Université Paul Sabatier-Toulouse 3
• Laboratoire de Nanomédecine, Imagerie, Thérapeutique, Université de Franche-Comté, Besançon

Objectif du projet :

IONESCO vise à fabriquer des microsystèmes susceptibles d’étudier la vitesse et la nature des ions en solution qui transitent entre deux réservoirs distants de quelques micromètres via des nanotubes de carbone simple paroi (SWCNT). Il a également pour objectif de contrôler ce transfert ionique par la modulation des états de charges de surface des SWCNTs.

Ce projet a été construit de manière à confronter de la façon la plus cohérente et efficiente possible l’expérience à la théorie. Ainsi les données expérimentales recueillies sur nos microsystèmes ont été méthodiquement comparées aux résultats prédits par des modèles aussi bien mathématiques que numériques. Les modèles analytiques qui ont été utilisés sont fondés sur une approche couplant la physique statistique des ions à l’hydrodynamique dans le nanotube.

Les simulations numériques reposent sur des calculs dérivés de la mécanique quantique (i.e. théorie de la fonctionnelle de la densité) et de la dynamique moléculaire sous champs de force classique. Ces comparaisons ont permis, dans un processus d’aller-retour permanent, à la fois de mieux comprendre les comportements expérimentaux observés et d’améliorer les modèles théoriques ; l’objectif étant d’aboutir à la réalisation de systèmes de plus en plus performants.