Power-law electrokinetic behavior as a direct probe of effective surface viscosity

电动现象 粘度 幂律 电场 指数 电介质 化学 电荷密度 热力学 机械 物理 物理化学 量子力学 统计 哲学 语言学 数学
作者
Yuki Uematsu,Roland R. Netz,Douwe Jan Bonthuis
出处
期刊:Chemical Physics Letters [Elsevier BV]
卷期号:670: 11-15 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.cplett.2016.12.056
摘要

An exact solution to the Poisson-Boltzmann and Stokes equations is derived to describe the electric double layer with inhomogeneous dielectric and viscosity profiles in a lateral electric field. In the limit of strongly charged surfaces and low salinity, the electrokinetic flow magnitude follows a power law as a function of the surface charge density. Remarkably, the power-law exponent is determined by the interfacial dielectric constant and viscosity, the latter of which has eluded experimental determination. Our approach provides a novel method to extract the effective interfacial viscosity from standard electrokinetic experiments. We find good agreement between our theory and experimental data.
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