Новая теория, описывающая течение водного электролита с изменчивой диэлектрической проницаемостью при воздействии электрического поля, разработана специалистами лаборатории механики многофазных сред НИИ механики и физического факультета МГУ в сотрудничестве с коллегами из Института физической химии РАН. Данное исследование предоставляет перспективные направления для развития микрофлюидики. Результаты исследования опубликованы в журнале Physics of Fluids.
Экспериментальные данные свидетельствуют о формировании у поверхности дополнительного, более тонкого слоя молекул. Этот слой характеризуется значительно сниженной диэлектрической проницаемостью и уменьшенной вязкостью. В нем может наблюдаться повышенное содержание диффундирующих ионов.
В представленной работе предлагается новая теория, описывающая электроосмотическое течение в двухслойном электролите.
«Нам удалось продемонстрировать, что подвижные ионы в пристеночной зоне и снижение вязкости жидкости оказывают существенное влияние на электроосмотический поток, что может приводить к значительному увеличению скорости электроосмоса по сравнению с классическим однослойным электролитом» , — по словам одного из авторов исследования, старшего научного сотрудника лаборатории механики многофазных сред НИИ механики МГУ Евгений Асмолов.
Предложенная модель и выявленный эффект могут найти применение при разработке новых микрофлюидных устройств, таких как сенсоры и микрочипы.
Микрочипы-лаборатории, использующие электрическое поле для перемещения жидкостей вместо механических насосов, находят применение в медицинской диагностике, биохимическом анализе, генетических исследованиях и химическом синтезе в микромасштабе. Полученные данные также могут быть использованы при разработке новых сенсоров, систем очистки и разделения растворов, а также микрореакторов, где необходим точный контроль над движением ионов и жидкостей вблизи поверхностей.
Информация предоставлена пресс-службой МГУ