Учеными лаборатории механики многофазных сред НИИ механики и физического факультета МГУ совместно с коллегами из Института физической химии РАН была построена новая теория течения водного электролита с переменной диэлектрической проницаемостью под действием электрического поля. Исследование открывает новые возможности в микрофлюидике. Результаты исследования опубликованы в журнале Physics of Fluids.
Проведенные эксперименты показали, что вблизи поверхности возникает еще более тонкий слой молекул, обладающий существенно меньшей диэлектрической проницаемостью и пониженной вязкостью. В этом слое может содержаться высокая концентрация диффузных ионов.
В работе предложена новая теория электроосмотического течения в таком двухслойном электролите.
«Нам удалось показать, что влияние подвижных ионов в пристеночной зоне и пониженной вязкости жидкости на электроосмотический поток может быть весьма значительным и приводить к заметному увеличению скорости электроосмоса по сравнению с обычным однослойным электролитом», — отметил один из авторов работы, старший научный сотрудник лаборатории механики многофазных сред НИИ механики МГУ Евгений Асмолов.
Построенная модель и обнаруженный эффект могут быть использованы при проектировании новых микрофлюидных устройств, например сенсоров и микрочипов.
Микрочипы-лаборатории (lab-on-a-chip), где электрическое поле используется для перемещения жидкостей без механических насосов, применяются в медицинской диагностике, биохимическом анализе, генетических исследованиях и химическом синтезе на микромасштабе. Кроме того, результаты исследования могут быть полезны при создании новых сенсоров, систем очистки и разделения растворов, а также микрореакторов, где требуется точный контроль движения ионов и жидкостей вблизи поверхностей.
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Источник фото: ru.123rf.com
