交流电场下非线性电渗流的起始

电渗流(EOF)的非线性无处不在，并在离子传输、样品混合、电化学反应以及电能存储与利用中的物质与能量传递中起着关键作用。从线性区到非线性区的转变何时及如何发生，对于理解、抑制或利用非线性EOF至关重要。然而，受限于缺乏具有高时空分辨率的可靠实验仪器，非线性EOF起始的研究仍停留在理论层面。本文中，我们通过超灵敏荧光闪烁技术实验研究了交流电场驱动EOF的速度涨落。从速度涨落的时间迹线和能谱中成功辨识出线性与非线性交流EOF。确定了分隔两种状态的临界电场($E_{A,C}$)，并通过定义关于对流速度($U$)和交流频率($f_f$)的广义标度律发现其为 $E_{A,C}$~${f_f}^{0.48-0.027U}$。以惊人精度确定了控制交流EOF状态的普适控制参数。我们希望当前研究对非线性EOF理论与应用的发展具有 essential 意义。