外加电压诱导的纳米孔附近流体动力学流动

采用连续介质模拟研究了外加电势差下固态膜纳米孔中的离子输运和流体流动。结果表明膜表面存在浓度极化层。离子分布的不均匀性产生了驱动流体涡旋运动的电压力。由于膜表面电荷引起的不对称性，通过纳米孔还存在净流体动力学流动。其定性行为与先前使用分子动力学模拟观察到的结果相似。电流 - 电压特性显示出一些非线性特征，但在所研究的参数范围内受流体动力学流动的影响不大。在薄 Debye 层极限下，系统的电阻可以用集总参数的等效电路来表征。涡度的产生可以从麦克斯韦应力的基本考虑中定性理解。然而，流动强度是外加场的强非线性函数。电泳和流体动力学效应的结合可能导致基于价态的离子选择性，这在分离方面可能具有一些实际应用。