In un fenomeno chiamato elettroosmosi, i fluidi possono essere spostati attraverso piccoli spazi in una barriera quando c’è una carica elettrica. Si trova in sostanze naturali come il suolo e nei prodotti in muratura come mattoni e cemento. L’analisi della fisica dell’elettroosmosi viene condotta modellando piccoli tubi chiamati microcanali. La parete di un canale all’interno del suolo o del calcestruzzo ha ioni carichi positivamente. La superficie interna è caricata negativamente, creando il doppio strato elettrico che fa muovere il fluido.
L’elettroosmosi è anche influenzata dal tipo di materiale che riveste lo spazio, così come dal fluido che si muove attraverso di esso come l’acqua o le sostanze chimiche utilizzate nei processi industriali. I fluidi si muovono tipicamente alla stessa velocità attraverso la larghezza del tubo o dello spazio, ma a livello microscopico, si trova uno strato di liquido che si muove più lentamente dove si trova la carica positiva. In biologia, questo può spiegare come il fluido viene spostato attraverso le piccole vescicole all’interno delle piante, che è nota come biologia vegetale vascolare dell’elettroosmosi. L’acqua prelevata dal terreno deve essere aspirata attraverso gli steli e i rami degli alberi e delle piante affinché i nutrienti raggiungano ovunque.
Altri processi si verificano insieme a questo tipo di osmosi, come il movimento di particelle cariche in un fluido, o elettroforesi, e il movimento effettivo di questo fluido all’interno del campo elettrico, che è chiamato elettroendosmosi. Le caratteristiche di questi processi possono essere misurate e modellate scientificamente. Ciò ha consentito agli ingegneri di creare modi per utilizzare l’elettroosmosi come un vantaggio piuttosto che come un onere per le case e i progetti di ingegneria civile.
L’uomo ne ha fatto uso per decontaminare l’acqua e per creare barriere che rendono più stabile il terreno sulle colline. Le caratteristiche del suolo possono essere modificate naturalmente regolando lo spessore del doppio strato elettrico, che può influenzare l’acidità del suolo. La variazione del contenuto di umidità consente anche modi più efficienti per modificare il volume e l’aderenza dei diversi tipi di terreno. Questi cambiamenti possono essere modellati in scala in laboratorio, in modo che gli ingegneri sappiano come utilizzare al meglio la fisica dell’elettro-osmosi nel mondo reale.
Sono stati escogitati diversi modi per tenere l’acqua fuori dagli scantinati e l’elettroosmosi è un modo efficiente per tenere l’umidità fuori dai muri. L’acqua può essere tenuta fuori dalle intercapedini delle pareti utilizzando un sistema di impermeabilizzazione ad elettroosmosi che aggiunge una tensione elettrica, tramite anodi in titanio, per impedire in primo luogo l’ingresso di fluidi nel terreno. L’umidità rifluisce quindi innocuamente nel terreno.