聚合物-凝胶复合材料中的输运：对 bulk 浓度梯度的响应

本文考察了充满电解质的聚合物凝胶中嵌入带电球形包含体的响应，该响应针对电解质浓度的微尺度梯度。这些复合材料构成了一个模型体系，用于研究微尺度电动力学输运过程，对该体系的严格理论预测将有助于新型诊断应用。在此之前的论文中提出了电动力学模型，并计算了均匀复合材料对弱电场的响应。在本文中，计算了包含体对 bulk 离子通量以及由 bulk 电解质浓度梯度诱导的电场（或膜电化学势）强度的影响。由于包含体的作用，有效离子扩散系数被显著改变，以具体取决于包含体表面电荷或 $\zeta$-电位，交替的电解质可以表现为对称电解质，反之亦然。该理论还量化了由浓度梯度对平衡扩散双层扰动所驱动的流动强度。类似于扩散相互作用，流动可以沿着或反向于所施加的浓度梯度。