بررسی خصوصیات ساختاری جریان الکترواسموتیک شکل گرفته در یک نانوکانال به روش دینامیک مولکولی

در این مقاله جریان الکترواسموتیک در یک محلول الکترولیت و در مجاورت دو دیواره باردار موازی شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که جریان الکترواسموتیک به صورت یک جریانیکنواخت با شرط عدم لغزش بر روی دیواره ها عمل می کند،یعنی سرعت جریان از مقدار صفر بر روی دو دیواره شروع شده و در ناحیه دوگانه الکتریکی با شیب نسبتاً زیادی افزایش می یابد تا به یک مقدار ثابت در توده سیال برسد. در پژوهش حاضر، نمک های تک ظرفیتی کلرید سدیم و کلرید پتاسیم و نمک های دو و سه ظرفیتی کلرید منیزیم و کلرید لانتانوم به صورت جداگانه به محلول الکترولیت اضافه شده اند. بابررسی نتایج به دست آمده درمی یابیم که در نمک های تک ظرفیتی جریان قوی تری در توده سیال ایجاد می شود. این نتایج نشان می دهند که در محلول های حاوی دو نمک چندظرفیتی مورد بررسی، بلافاصله پس از ناحیه دوگانه الکتریکی افت شدیدی در سرعت جریان ایجاد می شود. همچنین بررسی تغییرات چگالی بار الکتریکی در نزدیکی دیواره برای هر کدام از این محلول هانشانمی دهد که که با افزایش ظرفیت کاتیون های نمک، میزان بارالکتریکی جذب شده در زیرلایه فشرده افزایش می یابد و همین امر سبب کاهش چگالی بار الکتریکی در زیرلایه دیفیوز می شود.electro-osmotic flow of an aqueous solution between two parallel silicon walls was studied by molecular dynamics simulation. effects of the electrolyte solution on flow properties were examined by varying type of the salt. to achieve this goal, two monovalent salts (nacl&kcl), a divalent salt (mgcl2), and a trivalent salt (lacl3) were simulated. the unique point of this study is that the flow behaviour is analyzed by investigating the changes made in the electrical double layer (edl) properties. it was found that flow velocity rises from zero to a larger value in the edl, while it remains constant in the bulk flow. results showed that the electro-osmotic flow formed by a mono-valent salt is stronger than that formed by multivalent salts. also it was observed that the flow velocity suddenly decreases, immediately after the edl's boundaries in the solutions containing multivalent salts. by increasing the valence of the salt, the number of cations attracted in the stern layer increases and so the ability of the edl to form the electro-osmotic flow decreases. in addition, it was observed that physical properties of the driving ions like the ionic diameter affect on the electro-osmotic flow properties.