بررسی خصوصیات ساختاری جریان الکترواسموتیک شکل گرفته در یک نانوکانال به روش دینامیک مولکولی

Abstract

در این مقاله جریان الکترواسموتیک در یک محلول الکترولیت و در مجاورت دو دیواره باردار موازی شبیه¬سازی شده است. نتایج شبیه¬سازی نشان می¬دهند که جریان الکترواسموتیک به صورت یک جریان یکنواخت با شرط عدم لغزش بر روی دیواره¬ها عمل می¬کند، یعنی سرعت جریان از مقدار صفر بر روی دو دیواره شروع شده و در ناحیه دوگانه الکتریکی با شیب نسبتاً زیادی افزایش می¬یابد تا به یک مقدار ثابت در توده سیال برسد. در پژوهش حاضر، نمک¬های تک¬ظرفیتی کلرید سدیم و کلرید پتاسیم و نمک¬های دو و سه ظرفیتی کلرید منیزیم و کلرید لانتانوم به صورت جداگانه به محلول الکترولیت اضافه شده¬اند. با بررسی نتایج به دست آمده درمی¬یابیم که در نمک¬های تک ظرفیتی جریان قوی¬تری در توده سیال ایجاد می-شود. این نتایج نشان می¬دهند که در محلول¬های حاوی دو نمک چندظرفیتی مورد بررسی، بلافاصله پس از ناحیه دوگانه الکتریکی افت شدیدی در سرعت جریان ایجاد می¬شود. همچنین بررسی تغییرات چگالی بار الکتریکی در نزدیکی دیواره برای هر کدام از این محلول¬ها نشان می¬دهد که که با افزایش ظرفیت کاتیون¬های نمک، میزان بارالکتریکی جذب شده در زیرلایه فشرده افزایش می¬یابد و همین امر سبب کاهش چگالی بار الکتریکی در زیرلایه دیفیوز می¬شود.