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Les thèmes de recherche de l’équipe se situent à l’interface entre la matière molle, la dynamique des fluides et les nanosciences. Elle combine expériences, théorie et modélisation numérique pour explorer les mécanismes de transport aux interfaces, de l’échelle macroscopique à l’échelle moléculaire. Ses activités récentes se concentrent en particulier sur la nanofluidique, c’est-à-dire le transport nano-fluidique dans les nanopores, les nanotubes et les matériaux 2D, et visent à mettre en évidence les propriétés parfois exotiques du transport à ces échelles ultimes. Elle explore également les propriétés mécaniques à l’échelle nanométrique à l’aide de microscopes à force atomique spécifiquement développés dans le laboratoire. Les phénomènes inattendus qui émergent à ces échelles permettent d’explorer de nouvelles pistes dans les domaines de l’énergie et du dessalement. Une start-up, Sweetch Energy, est née des travaux de l’équipe sur ces sujets.

Récemment, l’équipe a prédit une nouvelle contribution quantique à la force de frottement solide-liquide, qui résulte du couplage des fluctuations de charge de l’eau avec les excitations électroniques à l’intérieur du solide. Cette nouvelle théorie a permis de rationaliser l’observation expérimentale du glissement de l’eau en fonction du rayon dans les nanotubes de carbone. Plus important encore, elle révèle un changement de paradigme pour l’hydrodynamique à l’échelle nanométrique que l’équipe explore actuellement dans le cadre d’un projet européen « ERC synergy n-aqua » avec les équipes de Mayence et de Cambridge.

Actualités

Évènements

La nanofluidique à l'honneur sur rfi !

Le programme “Autour de la question” de rfi a consacré un épisode à la nanofluidique, et a invité pour l’occasion Lydéric Bocquet. N’hésitez pas à écouter l’émission en podcast !

Nous sommes heureux d’annoncer le recrutement de quatre nouveaux doctorants à Micromégas !

Il s’agit d’Adrien Sutter, d’Eva Panoni, de Thomas Vacus (de gauche à droite sur la photo) et de Valentino Sanguinetti.

Nous leur souhaitons beaucoup de réussite dans cette nouvelle aventure à nos côtés !

ERC Synergie

Commencement du projet européen « ERC synergy n-aqua » (2023-2029) avec les équipes de Mayence et de Cambridge.

Visiteur

Ali ESFANDIAR rejoint Micromégas comme chercheur invité pour l’année 2024. 

Dernières publications

Coquinot, Bocquet, Kavokine, PRX (2023)

Quantum feedback at the solid-liquid interface: flow-induced electronic current and negative friction.

Lizée, Marcotte et al., PRX (2023)

Strong electronic winds blowing under liquid flows on carbon surfaces.

Robert, Berthoumieux, Bocquet, PRL (2023)

Coupled Interactions at the Ionic Graphene-Water Interface.

Robin et al., J. Chem. Phys. (2023)

Ion filling of a one-dimensional nanofluidic channel in the interaction confinement regime.

Monet, Bocquet, Bocquet J. Chem. Phys. (2023)

Unified non-equilibrium simulation methodology for flow through nanoporous carbon membrane.

Pascual, Chapuis et al., Energy & Environmental Science (2023)

Waste heat recovery using thermally responsive ionic liquids through TiO2 nanopore and macroscopic membranes

Pôles

Théorie

Notre équipe utilise des méthodes analytiques et numériques pour modéliser et étudier les phénomènes de nanofluidique. Du côté analytique, nos outils recouvrent une large gamme de la physique, allant de la physique statistique hors-équilibre à la théorie quantique des champs perturbative, en passant par la mécanique des fluides classiques. Du côté numérique, nous travaillons à toutes les échelles, de la DFT (théorie de la fonctionnelle de la densité électronique) qui décrit la matière au niveau des orbitales électroniques des atomes jusqu’à la résolution d’EDP macroscopiques, en passant par la dynamique moléculaire (MD) classique.

Expérimental

Notre équipe utilise des méthodes expérimentales de pointe pour étudier la nanofluidique. Nous sommes capables de fabriquer des canaux aux nanoéchelles par assemblage van der waals en salle blanche en utilisant des matériaux tels que le graphène, graphite. Nous faisons ensuite des mesures de transport nanofluidique en utilisant principalement de l’eau, du sel, du glycérol et des liquides ioniques. Pour ces mesures, nous utilisons divers outils « maison » notamment les microscopes à force atomique (AFM), un microscope confocal ainsi que divers appareils de mesures électriques.

Innovation

Notre équipe s’intéresse aussi aux applications concrètes des découvertes nanofluidiques de l’équipe. En travaillant notamment sur le développement des microscopes à force atomique (AFM) et la fabrication de membranes de matériaux 2D, nous transformons la compréhension des échelles nanométriques en dispositifs macroscopiques novateurs brevetés pour résoudre des problèmes industriels et écologiques.

Quelques images

3ième workshop n-aqua à Kalamata

1er workshop n-aqua à Venise

Locaux et accès

École Normale Supérieure

24 rue Lhomond, 75005 Paris

Salle LS161

Institut Pierre-Gilles de Gennes

6 rue Jean Calvin, 75005 Paris

3ème étage