Migration (matière)
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En science des matériaux, la migration est le déplacement d'espèces chimiques. La migration est une notion macroscopique, qui concerne les concentrations en espèces chimiques ; si la migration fait intervenir des déplacement d'atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se...) ou de molécules, il peut aussi y avoir des déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense déplaçant la...) sans migration, par exemple lorsque le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus...) dans un sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du vieillissement, suivi...) est égal au flux dans l'autre sens.

Il peut s'agir :

  • d'une migration par agitation (L’agitation est l'opération qui consiste à mélanger une phase ou plusieurs pour rendre une ou plusieurs de ces caractéristiques homogènes. Plusieurs...) thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des...) aléatoire (mouvement brownien) : voir diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une information),...) de la matière ; on parle aussi de " mouvement sous un gradient de concentration " ;
  • d'une migration sous un gradient de potentiel chimique ;
  • d'une migration sous un gradient de potentiel électrostatique : voir électrophorèse ;
  • d'une migration sous un gradient de pression : voir vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont...), chromatographie ;
  • d'une migration sous l'effet de la pesanteur (Le champ de pesanteur (ou plus couramment pesanteur) est un champ attractif auquel sont soumis tous les corps matériels au voisinage de la Terre :...) ou d'une force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au courage (cf. les articles « force (vertu) » et...) inertielle (par exemple force centrifuge : voir décantation, stratification, centrifugation.

Loi phénoménologique

De manière générale, le mouvement se fait suivant un paramètre (Un paramètre est au sens large un élément d'information à prendre en compte pour prendre une décision ou pour effectuer un calcul.) Xi associé à l'espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la systématique. L'espèce est...) i et dont la valeur varie. On peut en général exprimer le flux ji de l'espèce i en fonction du gradient de Xi et d'un paramètre de type frottement (Les frottements sont des interactions qui s'opposent à la persistance d'un mouvement relatif entre deux systèmes en contact.) ƒi, par une loi de type loi de Fourier :

\vec{j_i} = - f_i \cdot \overrightarrow{\rm grad}(X_i)

C'est le cas par exemple de la loi de Fick pour la diffusion.

La grandeur ji est un flux de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide,...). Il est en général exprimé en quantité de matière (La quantité de matière est une grandeur de comptage d'entités chimiques ou physiques élémentaires. L'unité qui lui correspond est la mole.) par unité de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu...) et par unité de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) (une mole passant à travers une surface de un mètre carré (Le mètre carré (symbole m²) est l'unité d'aire du système international.) durant une seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du...), mol·m-2·s-1). Selon les propriétés de l'espèce migrante, on peut exprimer un flux d'une autre grandeur, par exemple flux de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre...) (kg·m-2·s-1), ou pour des espèces chargées électriquement en flux de charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) (C·m-2·s-1) ; on retrouve ainsi par exemple la loi d'Ohm.

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