Pompe de Knudsen

La pompe Knudsen est une pompe à gaz qui exploite le phénomène de transpiration thermique (en) et ne comporte aucune pièce mobile. Ce phénomène explique le mouvement de molécules de gaz qui, soumises à un gradient de température, diffusent de la partie chaude d'un canal étroit vers sa partie froide. La pompe consiste ainsi en canaux dont les parois sont partiellement chauffées et de dimension nanométrique (par exemple un zéolithe[1]), de sorte que le nombre de Knudsen y soit élevé[2].

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En raison de l'absence de pièces mobiles, une telle pompe pourrait fournir un contrôle fiable et précis de débits de gaz dans un grand champ d'applications, telles que des analyseurs d'haleine à détection de gaz, détecteurs d'armes chimiques[3], pompes à vide et en propulsion spatiale des satellites vers 150 km[2].

L'appareil porte le nom du physicien danois Martin Knudsen, qui a étudié au début du xxe siècle les propriétés d'un écoulement dans des tubes capillaires soumis à un gradient thermique[4].

Notes et références
  1. (en) Naveen K. Gupta et Yogesh B. Gianchandani, « Thermal transpiration in zeolites: A mechanism for motionless gas pumps », Applied Physics Letters, vol. 93, no 19,‎ , p. 193511 (ISSN 0003-6951 et 1077-3118, DOI 10.1063/1.3025304, lire en ligne [PDF], consulté le ).
  2. (en) Takeshi Kataoka, Michihisa Tsutahara, Kazuhiko Ogawa et Yoshifumi Yamamoto, « Knudsen Pump and Its Possibility of Application to Satellite Control », Theoretical and applied mechanics Japan, National Committee for IUTAM, vol. 53,‎ , p. 155–162 (DOI 10.11345/nctam.53.155, lire en ligne [PDF], consulté le ).
  3. (en) Lisa Zyga, « Gas pump made of minerals has no moving parts », sur Phys.org, (consulté le ) citant [Gupta 2008].
  4. (de) Martin Knudsen, « Thermischer Molekulardruck der Gase in Röhren », Annalen der Physik, vol. 338, no 16,‎ , p. 1435–1448 (ISSN 0003-3804 et 1521-3889, DOI 10.1002/andp.19103381618, lire en ligne, consulté le ).

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