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The objective of this thesis is to extend the scope of the mesoscopic simulation technique called “Stochastic Rotation Dynamics” (SRD), for asymmetric electrolytes, such as suspensions of charged nanoparticles. The modeling of these systems is difficult, firstly because of long-range interactions between solutes (electrostatic and hydrodynamic interactions), and secondly due to the difference between the size and time scales of charged species. We have adapted the existing algorithms, and developed new ones in order to study the dynamic properties of solutes, such as self-diffusion and electrical conductivity, keeping up with a good compromise between accuracy and efficiency. This work is funded by the ANR project "Celadyct".; L'objectif de cette thèse est d'étendre le champ d'application d'une méthode de simulation mésoscopique, appelée " Stochastic Rotation Dynamics " (SRD), au cas des électrolytes asymétriques en taille et en charge, tels que les suspensions de nanoparticules chargées. La modélisation de ces systèmes est difficile d'une part à cause des interactions à longue portée entre les solutés (interactions électrostatiques et hydrodynamiques), et d'autre part à cause de la différence entre les échelles de taille et de temps des espèces chargées. Nous avons adapté les algorithmes existants et développé de nouveaux algorithmes afin d'étudier les propriétés dynamiques des solutés tels que l'autodiffusion et la conductivité électrique, en gardant avec un bon compromis entre la précision et l'efficacité. Ce travail est financé par le projet ANR « Celadyct ».

The objective of this thesis is to extend the scope of the mesoscopic simulation technique called “Stochastic Rotation Dynamics” (SRD), for asymmetric electrolytes, such as suspensions of charged nanoparticles. The modeling of these systems is difficult, firstly because of long-range interactions between solutes (electrostatic and hydrodynamic interactions), and secondly due to the difference between the size and time scales of charged species. We have adapted the existing algorithms, and developed new ones in order to study the dynamic properties of solutes, such as self-diffusion and electrical conductivity, keeping up with a good compromise between accuracy and efficiency. This work is funded by the ANR project "Celadyct".; L'objectif de cette thèse est d'étendre le champ d'application d'une méthode de simulation mésoscopique, appelée " Stochastic Rotation Dynamics " (SRD), au cas des électrolytes asymétriques en taille et en charge, tels que les suspensions de nanoparticules chargées. La modélisation de ces systèmes est difficile d'une part à cause des interactions à longue portée entre les solutés (interactions électrostatiques et hydrodynamiques), et d'autre part à cause de la différence entre les échelles de taille et de temps des espèces chargées. Nous avons adapté les algorithmes existants et développé de nouveaux algorithmes afin d'étudier les propriétés dynamiques des solutés tels que l'autodiffusion et la conductivité électrique, en gardant avec un bon compromis entre la précision et l'efficacité. Ce travail est financé par le projet ANR « Celadyct ».