À l’EPFL, des scientifiques étudient une forme de plomberie radicalement différente de celle que nous connaissons : la circulation de l’eau dans des canaux si petits que seules quelques molécules peuvent y passer côte à côte. À cette échelle nanométrique, les lois classiques de l’hydrodynamique se combinent avec la physique quantique et la structure atomique des parois.
Les recherches montrent que les molécules d’eau peuvent interagir avec les électrons du matériau qui forme le canal. Ces échanges créent un mécanisme particulier de friction et peuvent entraîner les électrons le long de la surface, générant ainsi un courant électrique. Ce phénomène pourrait un jour permettre de récupérer de l’énergie lors de processus de filtration ou à l’endroit où l’eau douce rencontre l’eau salée.
Ces travaux s’inspirent aussi de la biologie. Dans les membranes cellulaires, les aquaporines laissent passer rapidement l’eau tout en bloquant les ions et d’autres molécules. Reproduire artificiellement cette efficacité pourrait mener à des systèmes de purification de l’eau plus performants et moins énergivores.
Le défi est désormais de passer d’un nanocanal isolé à des réseaux intégrant des milliers, voire des millions de canaux sur une puce. À long terme, ces architectures pourraient imiter certains organes naturels et contribuer à créer des reins artificiels ou de nouveaux systèmes informatiques basés sur l’eau et le sel.