Mivel a folyadék áramlik hatása alatt egy elektromos mező

Országos Szövetsége konferenciát nemzetközi részvétellel és az iskola a fiatal tudósok „evolúciós és funkcionális morfológiája gerincesek” memória Feliksa Yanovicha Dzerzhinskogo

II tudományos-gyakorlati konferenciát „A tanulás beszélni oroszul. Problémák a modern nyelvek az elektronikus média”

Országos Szövetsége konferenciát nemzetközi részvétellel és az iskola a fiatal tudósok „evolúciós és funkcionális morfológiája gerincesek” memória Feliksa Yanovicha Dzerzhinskogo

Második Assembly „Tanár a XXI században”

Éves Tudományos Konferencia Közgazdaságtudományi Kar Moszkvai Állami Egyetem névadója MV magazinok konzorcium Lomonoszov

A nemzetközi verseny a legjobb tudományos munka „ARS Sacra Audit»

III Nemzeti Kongresszus a regeneratív gyógyászat

2. Nemzetközi Konferencia „Környezetgazdálkodás: hagyomány és innováció”

A nemzetközi verseny a legjobb tudományos munka „ARS Sacra Audit»

Mivel a folyadék áramlik hatása alatt egy elektromos mező

A villamos térerő, például egy kis akkumulátor okozhat gyors áramlását a folyadék közelében a szilárd felületen. Vörös és fekete pelleteket - ionok, sárga - oldószerben. Kék színű folyadék molekula bemutatják profilt

A tudóscsoport származó MSU többet megtudni a folyadék áramlik hatása alatt egy elektromos mező

Mivel a folyadék áramlik hatása alatt egy elektromos mező
A fluidum áramlás hatása alatt egy elektromos mező egy kapilláris vagy porózus gáton, mint a jelen esetben, a kis csatorna az úgynevezett „elektroozmó”. Ez a hatás 1807-ben fedezte a Moszkvai Egyetem professzora, a natív Németország Reuss Ferdinand alatt egy viszonylag egyszerű kísérletet. A hajlított üveg csövet megtöltjük vízzel, és a hajlító töltött csövön porított oldhatatlan anyagot (reszelt kő vagy homok), hogy a két cső könyök egy porózus szeptummal. Amikor a víz a kanyarokban a feszültség, akkor kezdett szivárog át ezt a partíciót (jobb oldali kép).

Kapcsolatban áll a jelenség eiektroozrnózist mozgásának szilárd részecskéket egy folyékony hatása alatt az elektromos mező nevezték elektroforézissel.

Az egyszerűség kedvéért a hatása mögé bújva egy meglehetősen bonyolult fizika, ahol a tudósok képesek voltak, hogy megtudja, csak egy évszázaddal később, amikor a lengyel fizikus Marian Smoluchowski 1909 elméletileg leírni a elektroozmó folyamatot. Az elkövetkező században senki elmélet nem kérdéses, és csak most kiderül, hogy ez csak egy speciális esete egy általánosabb elmélet alkalmazható, ha a folyadék áramlik végig a hidrofil, azaz a jól smachivaemoey felületre, ahol figyelembe kell venni (vagyis Smoluchowski tette) hatása csapdázási folyadék. Most úgy tűnik, hogy abban az esetben, hidrofób, rosszul nedvesített felület, meg kell vizsgálni, valami teljesen mást.

Kiderült, hogy a kis részlet éppen időben, a virágzás ideje, az új tudományok - mikro- és nanofluidics - foglalkozik a folyadék áramlását nagyon vékony csatornákon. Keresztül ultra-vékony csatornákon nagyon nehéz megszervezni a tanfolyam segítségével a mechanikai hatás, mint például létre a nyomáskülönbség hogy elképesztően erős. Ha a szivattyú helyett egy kis elem, az ultra-vékony csatorna, akkor létrehozhat gyors elektroozmotikus áramlás.

Közel a feltöltött felülete az oldat formájú egy felhő ionok ellenkező előjelű, ami az oka a elektroozmotikus áramlás. Két lehetőség van -, amikor a felületi töltések vannak rögzítve, és mikor léphet a felület mentén hatása alatt az alkalmazott elektromos mező. Abban az esetben, rögzített díjak mind viszonylag egyszerű - köszönhetően a hidrofób csúszás sebességét elektroozmotikus áramlás megnő. Ha a felületi töltés képes reagálni elektromos erőtér keletkezik azzal tudósok tömege változatok, néha egészen váratlan. Például, a cikk azt mutatja, hogy lehetséges, hogy indukálni elektroozmotikus még közelében töltetlen felületre, vagy fordítva, hogy teljesen elnyomja egy ilyen áramlási csatornákban a tökéletes csúszós töltésű falak.

A fő „színész” elmélete Smoluchowski volt az úgynevezett zéta-potenciál, a fizikai-kémiai paramétere, számítják formula alapján és egy hangszóró, különösen a mértékét elektroozmotikus és elektroforetikus mobilitás: minél magasabb a zéta-potenciál, a gyorsabb az áramlás a folyadékot vagy részecske mozgást. Mostanáig azt hitték, hogy valójában a zéta potenciál a lehetséges egy szilárd felületre határán a folyadékkal. Az új hős az elmélet ugyanaz marad, de az értelmezése sokkal bonyolultabb.

„Feltételezzük, elméletileg Smoluchowski zéta-potenciál egyenlő a potenciális a felület és ez független más felületek, amelyek szomszédosak, - Vinogradova állítja. - Ezek az eredmények az eredménye a klasszikus hidrodinamikai feltételek folyadék tapadjon a szilárd. Ebben a cikkben azt mutatja, hogy abban az esetben, hidrofób felületek nem így, mert az a tény, hogy a hidrofób felülete csúszós, és kapcsolódó ionok reagálnak egy elektromos mező csúszós felület”.

Most, a zéta-potenciál is kapcsolódik a paraméterek jellemzik a mobilitása felületi töltés és a hidrodinamikai csúszó felületén, és még van egy további függés esetleges jelenlétét más közeli felületen.

Az élet egy új elmélet bonyolultabbá vált, de érthető. Tehát, ez az elmélet lehetővé tette, hogy azonnal megoldja néhány paradoxonok, sok éven át maradt egy nagy kérdőjel. Például lehetőség van arra, hogy ismertesse a mérések eredményeit zéta potenciál buborékok és cseppek.

„Ezek a mérések hosszú és következetesen azt mutatják, hogy a zéta potenciál megegyezik a szilárd állapotban, - mondja Olga Vinogradova. - Ez annak volt köszönhető, különösen a szennyező anyagok jelenléte a felületen a buborékok és cseppek. Megmutattuk, hogy a szennyezés nem hibás, és hogy a zéta potenciál ebben az esetben valóban ugyanaz, mint a szilárdtest zéta-potenciál, de más okból. "

Az elmélet is segített megérteni a hevesen vitatott elektroozmotikus áramlás a hab filmek.

Lehetséges gyakorlati alkalmazások az új elmélet szerint Vinogradova, igen kiterjedt, ha másért nem, hogy a zéta potenciál fogalmának széles körben használják számos területen a tudomány és a technológia, mint például az orvosi, gyógyszerészeti, ásványi anyag feldolgozás, vízkezelés, talaj kezelése szennyezés és így tovább. Az új értelmezése ez a paraméter lehetővé teszi a jobb megértését eredményeit kísérleti mérések, akkor is ellenőrzik az értékét. Különösen ígéretes, hogy az új elmélet terén a mikro- és nanofluidics például olyan eszközök „lab on a chip” és nanofluidic diódák már kimutatására használt és elkülönítése biomolekulák, valamint az energia átalakítás.

„De természetesen, ahogy az új elmélet a gyakorlati alkalmazások mindig nagyon hosszú, - mondja Vinogradov. - Azt hiszem, az első, aki használni fogja az eredmények, majd a kísérletezők. "

Kapcsolódó cikkek