Kaj je elektroosmoza?

Pri pojavu, imenovanem elektroosmoza, se tekočine lahko premikajo skozi majhne prostore v pregradi, ko je električni naboj. Pojavlja se v naravnih snoveh, kot so tla, pa tudi v zidarskih izdelkih, kot sta opeka in cement. Analiza fizike elektroosmoze se izvaja z modeliranjem majhnih cevi, imenovanih mikrokanali. Stena kanala v tleh ali betonu ima pozitivno nabite ione. Notranja površina je negativno nabita, kar ustvarja dvojno električno plast, ki povzroči gibanje tekočine.

Na elektroosmozo vpliva tudi vrsta materiala, ki obdaja prostor, pa tudi tekočina, ki se premika skozi njo, na primer voda ali kemikalije, ki se uporabljajo v industrijskih procesih. Tekočine se običajno premikajo z enako hitrostjo skozi širino cevi ali prostora, vendar se na mikroskopski ravni najde plast počasneje premikajoče se tekočine, kjer je pozitiven naboj. V biologiji lahko to pojasni, kako se tekočina premika skozi majhne vezikle znotraj rastlin, kar je znano kot elektroosmozna vaskularna rastlinska biologija. Vodo, črpano iz zemlje, je treba črpati skozi stebla in veje dreves in rastlin, da lahko hranila dosežejo povsod.

Poleg te vrste osmoze se pojavljajo tudi drugi procesi, kot je gibanje nabitih delcev v tekočini ali elektroforeza in dejansko gibanje te tekočine znotraj električnega polja, ki se imenuje elektroendosmoza. Značilnosti teh procesov je mogoče znanstveno izmeriti in modelirati. To je inženirjem omogočilo, da ustvarijo načine za uporabo elektro-osmoze kot prednosti in ne kot breme za domove in gradbene projekte.

Ljudje so to izkoristili za dekontaminacijo vode in za ustvarjanje ovir, zaradi katerih je tla na hribih bolj stabilna. Lastnosti tal je mogoče naravno spremeniti s prilagajanjem debeline dvojne električne plasti, kar lahko vpliva na kislost tal. Sprememba vsebnosti vlage omogoča tudi učinkovitejše načine spreminjanja prostornine in oprijema različnih vrst tal. Te spremembe je mogoče v laboratoriju modelirati v obsegu, tako da inženirji vedo, kako najbolje uporabiti fiziko elektroosmoze v resničnem svetu.

Izmišljenih je bilo več načinov za preprečevanje vode iz kleti, elektroosmoza pa je učinkovit način za preprečevanje vlage iz sten. Vodo je mogoče zadržati iz stenskih votlin s pomočjo elektroosmoznega sistema za zaščito pred vlago, ki doda električno napetost preko titanovih anod, da prepreči vstop tekočin v tla. Vlaga nato neškodljivo steče nazaj v tla.