Dans un phénomène appelé électro-osmose, les fluides peuvent être déplacés à travers de minuscules espaces dans une barrière lorsqu’il y a une charge électrique. Il est présent dans des substances naturelles telles que le sol ainsi que dans des produits de maçonnerie comme la brique et le ciment. L’analyse de la physique de l’électro-osmose est réalisée en modélisant de petits tubes appelés microcanaux. La paroi d’un canal dans le sol ou le béton contient des ions chargés positivement. La surface interne est chargée négativement, créant la double couche électrique qui fait bouger le fluide.
L’électro-osmose est également affectée par le type de matériau tapissant l’espace, ainsi que par le fluide qui le traverse, comme l’eau ou les produits chimiques utilisés dans les processus industriels. Les fluides se déplacent généralement à la même vitesse à travers la largeur du tube ou de l’espace, mais au niveau microscopique, une couche de liquide se déplaçant plus lentement se trouve là où se trouve la charge positive. En biologie, cela peut expliquer comment le fluide est déplacé à travers les petites vésicules à l’intérieur des plantes, ce qui est connu sous le nom de biologie des plantes vasculaires par électro-osmose. L’eau puisée dans le sol doit être aspirée à travers les tiges et les branches des arbres et des plantes pour que les nutriments parviennent partout.
D’autres processus se produisent avec ce type d’osmose, tels que le mouvement de particules chargées dans un fluide, ou électrophorèse, et le mouvement réel de ce fluide dans le champ électrique, appelé électroendosmose. Les caractéristiques de ces processus peuvent être mesurées et modélisées scientifiquement. Cela a permis aux ingénieurs de créer des moyens d’utiliser l’électro-osmose comme un avantage plutôt que d’être un fardeau pour les maisons et les projets de génie civil.
L’homme s’en est servi pour décontaminer l’eau et pour créer des barrières qui rendent le sol des collines plus stable. Les caractéristiques du sol peuvent être modifiées naturellement en ajustant l’épaisseur de la double couche électrique, ce qui peut affecter l’acidité du sol. Le changement de teneur en humidité permet également des moyens plus efficaces de modifier le volume et l’adhérence de différents types de sol. Ces changements peuvent être modélisés à l’échelle en laboratoire, afin que les ingénieurs sachent comment utiliser au mieux la physique de l’électro-osmose dans le monde réel.
Plusieurs moyens ont été mis au point pour empêcher l’eau d’entrer dans les sous-sols, et l’électro-osmose est un moyen efficace d’empêcher l’humidité d’entrer dans les murs. L’eau peut être maintenue hors des cavités murales à l’aide d’un système d’étanchéité à l’humidité par électro-osmose qui ajoute une tension électrique, via des anodes en titane, pour empêcher les fluides dans le sol d’entrer en premier lieu. L’humidité retourne ensuite sans danger dans le sol.