Modélisation du transfert de chaleur et d'humidité dans une membrane de cellulose

Dans un souci d'un air ambiant sain, les nouvelles constructions sont dotees d'echangeurs d'air qui permettent de remplacer l'air vicie interieur par l'air sain exterieur. Cependant, ce changement d'air entraine une perte d'energie si l'on doit chauffer l'air exterieur froid ou refroidir l'air exterieur chaud qui entre dans la maison. C'est pourquoi il est important d'avoir un echangeur d'air qui reussit a recuperer l'energie de l'air qui sort ou dissiper celle de l'air qui entre. Dans le but d'optimiser les performances des membranes des echangeurs d'air, une comprehension des interactions moleculaires est necessaire. Donc, l'objectif de ma maitrise est d'etablir un modele moleculaire du transfert d'humidite et de chaleur a travers une membrane de cellulose qui est une composante importante des membranes des echangeurs d'air. Premierement, a l'aide de la microscopie electronique, nous etudierons la structure de la cellulose, ceci nous devoilera l'allure de la modelisation a effectuer afin de mimer le plus fidelement possible la realite telle qu'observee experimentalement. Nous devons augmenter le contraste entre les chaines polymeriques pour les observer par microscopie electronique. Nous avons augmente le contraste en associant des complexes de cuivre a la cellulose, ces complexes sont reduits en cuivre metallique avec differents reducteurs. Nous avons aussi utilise une autre technique qui consiste a oxyder les alcools primaires en surface de la cellulose en acide carboxylique. Ensuite, avec une bonne agitation on peut defaire les fibres en nanofibres du aux forces de repulsion entre les carboxylates et on peut observer les nanofibres par microscopie electronique a transmission en augmentant le contraste entre les nanofibres a l'aide d'acetate d'uranyle. Ensuite, a l'aide de la suite de logiciel de modelisation moleculaire Material Studio (AcceIrys), nous pouvons simuler et modeliser l'echange d'humidite dans le materiau. La suite de Material Studio permet de faire de la modelisation de type mesoscale, c'est-a-dire entre l'echelle de la mecanique moleculaire et les modeles de continuum. Nous avons developpe la methode pour pouvoir l'appliquer a nos modeles et les resultats obtenus sont tres prometteurs pour permettre une application au developpement futur d'etudes portant sur les nanomateriaux. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLES DE L’AUTEUR : DPD, Modelisation moleculaire mesoscale, Diffusion, Caracterisation, Cellulose amorphe, Cellulose cristalline.