在二维中重构碱性热液喷口以研究 pH 梯度、沉淀形貌与分子富集

碱性热液喷口（AV）被假说为生命起源的场所，因其在烟囱结构内的无机膜上产生强烈梯度。过去虽在实验室条件下形成了三维烟囱结构，但无法对梯度进行原位可视化或测试。我们开发了碱性热液喷口的准二维微流控模型，可在低体积实验中对矿物沉淀进行时空可视化。将碱性流体注入富铁酸性溶液后，我们观察到多种沉淀形貌，主要由流速与离子浓度控制。利用显微镜成像与 pH 依赖染料，我们表明指状沉淀可促进受限几何中微观 pH 梯度的形成与维持，以及分散颗粒的富集。我们的发现建立了一个模型，用以研究生命起源时半渗透边界上梯度对早期区室化、富集和化学反应的潜力。