Unraveling the Molecular Interface and Boundary Problems in an Electrical Double Layer and Electroosmotic Flow

电动现象 分子动力学 边界层 机械 流量(数学) 边值问题 边界(拓扑) 化学 化学物理 流速 粘度 材料科学 纳米技术 物理 热力学 计算化学 数学分析 量子力学 数学
作者
Md Masuduzzaman,BoHung Kim
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:38 (23): 7244-7255 被引量:16
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.2c00734
摘要

In a nanofluidic system, the electroosmotic flow (EOF) is a complex fluid transport mechanism, where the formation of an electrical double layer (EDL) occurs ubiquitously at the dissimilar atomic interface. Several studies have suggested various interface boundaries to calculate the EDL thickness. However, the physical origin of the interface boundary and its effects on the flow properties is not yet clearly understood. Combining the theoretical framework and molecular dynamics (MD) simulations, we show the effects of different interfacial boundaries on the EDL thickness and EOF characteristics. Implemented interface boundaries exhibit the EDL thickness-boundary relation, i.e., the EDL thickness from MD simulations shows the tendency of converging toward the continuum approximation. Furthermore, inserting these values of EDL thicknesses into the continuum equation shows the convergence of flow transition of the molecular state to a neutral from an electrical violation phase, which takes a parabolic to plug-like shape in the velocity profile. Different interface boundaries also affect the hydrodynamic properties (viscosity and electroviscosity) of EOF, which varies from the bulk to interface region, as well as the fluid flow. Therefore, we can infer that, at the molecular level, the dissimilar atomic boundary and hydrodynamic properties dominate the electrokinetic flow. Our simulation results and theoretical model provide fundamental insightful information and guidelines for the EOF study based on the atomic interface and dynamic structure-based hydrodynamic property.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
李健的应助被眼睛大涵易采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
科研通AI6.4的应助被徐俊杰采纳,获得10
2秒前
爆米花的应助被二分三分采纳,获得10
2秒前
2秒前
abner发布了新的文献求助10
2秒前
涔雨发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
张境文完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
金桔儿完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
李可爱发布了新的文献求助10
5秒前
ty完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
机智的香菇完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
胡白完成签到,获得积分10
7秒前
ken完成签到,获得积分10
7秒前
wanci的应助被mhr采纳,获得10
7秒前
英姑的应助被皓首穷经采纳,获得10
7秒前
科研小爱发布了新的文献求助30
8秒前
砍柴少年发布了新的文献求助10
8秒前
金桔儿发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
英俊的铭的应助被Lijingxiao采纳,获得10
8秒前
Ava的应助被不知豆采纳,获得10
8秒前
子羽发布了新的文献求助10
9秒前
扶头酒完成签到,获得积分10
9秒前
liuwei完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
Capital发布了新的文献求助10
9秒前
Ran发布了新的文献求助10
9秒前
ty发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7990157
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9446684
关于积分的说明 21107615
捐赠科研通 7563565
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3378145
关于科研通互助平台的介绍 2512029
邀请新用户注册赠送积分活动 2411635