Hva er elektro-osmose?

I et fenomen som kalles elektro-osmose, kan væsker flyttes gjennom bittesmå rom i en barriere når det er en elektrisk ladning. Det forekommer i naturlige stoffer som jord så vel som i murprodukter som murstein og sement. Analyse av elektro-osmosefysikk utføres ved å modellere små rør kalt mikrokanaler. Veggen til en kanal i jord eller betong har positivt ladede ioner. Den indre overflaten er negativt ladet, og skaper det elektriske dobbeltlaget som får væsken til å bevege seg.

Elektro-osmose påvirkes også av typen materiale som fôrer rommet, så vel som væsken som beveger seg gjennom den som vann eller kjemikalier som brukes i industrielle prosesser. Væsker beveger seg vanligvis med samme hastighet gjennom bredden på røret eller rommet, men på mikroskopisk nivå finnes det et lag med langsommere bevegelig væske der den positive ladningen er. I biologi kan dette forklare hvordan væske beveges gjennom de små vesiklene i planter, som er kjent som elektro-osmose vaskulærplantebiologi. Vann trukket fra jorda må trekkes gjennom stilkene og grenene av trær og planter for næringsstoffer for å nå overalt.

Andre prosesser oppstår sammen med denne typen osmose, for eksempel bevegelse av ladede partikler i en væske, eller elektroforese, og den faktiske bevegelsen av denne væsken i det elektriske feltet, som kalles elektroendosmose. Egenskapene til disse prosessene kan måles og modelleres vitenskapelig. Dette har gjort det mulig for ingeniører å skape måter å bruke elektro-osmose som en fordel i stedet for at det er en belastning for hjem og sivilingeniørprosjekter.

Mennesker har benyttet seg av dette for å dekontaminere vann, og i å skape barrierer som gjør jord på åser mer stabil. Jordegenskaper kan endres naturlig ved å justere hvor tykt det elektriske dobbeltlaget er, noe som kan påvirke jordens surhet. Endringen i fuktighetsinnhold aLSO gir mulighet for mer effektive måter å endre volum og overholdelse av forskjellige jordtyper. Disse endringene kan modelleres for å skalere i laboratoriet, slik at ingeniører vet hvordan de best kan utnytte elektro-osmosefysikk i den virkelige verden.

Flere måter har blitt utviklet for å holde vann utenfor kjellere, og elektro-osmose er en effektiv måte å holde fuktighet ut av veggene. Vann kan holdes utenfor vegghulrom ved hjelp av et fuktighetssikringssystem for elektro-osmose som tilfører en elektrisk spenning, via titananoder, for å forhindre at væsker i bakken kommer inn i utgangspunktet. Fuktigheten strømmer deretter ufarlig tilbake i bakken.