Convection solutale en géométrie microfluidique

La convection naturelle, par opposition à la convection forcée, correspond à un écoulement au sein d’un fluide piloté par des différences de densité, liées par exemple à des gradients de concentration.
A l’échelle microfluidique (<100 µm) , les forces visqueuses limitent fortement ces effets.

 

Nous avons cependant identifié un régime particulier où l’écoulement de convection naturelle « ne mélange » pas le gradient de concentration qui le génère, mais peut disperser de façon efficace des espèces colloïdales. Nous avons illustré ce régime particulier par différentes expériences à l’échelle microfluidique qui génèrent des gradients de concentration au sein de mélanges moléculaires.

 

La figure ci dessus illustre le cas particulier d’une
goutte confinée d’un mélange eau/glycérol qui s’évapore. Le séchage conduit à des gradients de concentration eau/glycérol qui à leur tour génèrent un écoulement. Cet écoulement ne mélange pas de façon significative le gradient eau/glycérol qui le génère, mais disperse efficacement des colloïdes.