Relier la science interfaciale à l'échelle moléculaire avec des modèles à l'échelle continue

Les interfaces solide-eau sont cruciales pour l'eau propre, l'énergie conventionnelle et renouvelable, et la gestion efficace des déchets nucléaires. Cependant, refléter la complexité des interfaces réactives dans des modèles à l'échelle continue est un défi, conduisant à des représentations trop simplifiées qui échouent souvent à prédire le comportement dans le monde réel. Cela est dû au fait que ces modèles utilisent des paramètres fixes dérivés par la moyenne sur une large gamme physico-chimique observée à l'échelle moléculaire. Des études récentes ont révélé la nature stochastique des sites de surface au niveau moléculaire qui définissent une variété de mécanismes de réaction, de vitesses et de produits même sur une seule surface. Pour relier les connaissances moléculaires et les modèles prédictifs à l'échelle continue, nous proposons de représenter les propriétés de surface par des distributions de probabilité plutôt que par des valeurs constantes discrètes dérivées de la moyenne sur une surface hétérogène. Ce changement conceptuel dans la modélisation à l'échelle continue nécessite une puissance de calcul en forte augmentation. En intégrant notre compréhension à l'échelle moléculaire des interfaces solide-eau dans des modèles à l'échelle continue, nous pouvons ouvrir la voie aux technologies critiques de prochaine génération et aux nouvelles solutions environnementales.