Effets de charge discrète aux interfaces d'un électrolyte confiné

Abstract

Dans un film électrolyte plan, lorsque la distance entre les charges de surface excède la longueur d'écrantage, l'approximation de distribution continue de charge de surface ne s'applique plus. Il faut prendre en compte la nature discrète des charges. Dans une géométrie interfaciale, l'écrantage de charges ponctuelles n'est pas exponentiel mais algébrique ; la densité de charges d'écrans et le potentiel d'interaction écranté variant en r-3. En conséquence : (i) Il y a étalement du nuage d'écrantage qui dans un film électrolyte fin peut alors avoir une largeur typique bien supérieur à la longueur de Debye. (ii) L'interaction entre les charges est à longue portée malgré l'écrantage ; nous montrons que, malgré la dépendance en r-3, il ne s'agit pas d'une interaction dipolaire. Lorsque la nature discrète des charges est pertinente, la pression s'exerçant sur les interfaces du film diffère de celle de surface chargée de manière homogène. La pression provient, dans ce cas, de la force exercée par chaque charge discrète et varie, en conséquence, linéairement avec la densité de charge. La pression des charges discrète est très inhomogène et peut induire des déformations lorsque les interfaces sont "molles". Deux charges induisent deux déformations de l'interface qui vont interagir. Nous montrons que les déformations de deux charges sur une interface liquide se repoussent. Cet effet n'est donc pas à l'origine de l'attraction entre charges de surface observée expérimentalement récemment.