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电动运输系统在纳米通道中的模型结构 摘要：当通道尺寸接近电层厚度（一般的，10-100nm）时，分子和不平衡的影响与在大通道中所观察到的现象有着很显著的差异，并且对溶质和溶剂的运输有着重大的影响。因此，近年来，分子在纳米通道中的流体反应问题已经引起了越来越多的关注。本综述介绍了电动学运输的基本原理和分子动力学模型，并探讨了微流体设备在物理、力学和化学领域的广泛应用。 关键字：电动运输系统；电渗流；纳米通道；纳米技术；纳米管道 Abstract: When the channel size approaches the thickness of the charged layer (typically, ~10?100 nm), the resulting molecular and non-equilibrium effects are markedly different from those observed in larger channels and have a significant effect on the transport behavior of solutes and solvents. As a result, the problem of modeling fluidic behavior at the nanoscale has attracted increasing interest in recent years. This review introduces the fundamental theories and principles associated with electrokinetic transport and molecular dynamics modeling, and discusses various applications of nanofluidic devices in the physics, mechanics, and chemistry fields. Keywords: electrokinetic transport, electroosmotic flow, nanochannel, nanotechnolo- -gy, nanotubes 1.引言 流体流经内部通道普遍的出现在各种应用中，从大规模的管道工程师系统到纳米生物粒子通道。微流体的定义是对流体在纳米级物体中的研究和应用，纳米级物体有一个尺寸小于100nm的特征要求。在这样小的规模中，纳米结构有很高的体表比，这使得纳米结构有很多新奇有趣的物理现象和应用。因此，近几十年来，微流体领域已经吸引了很多学术研究团体的兴趣。利用外部的电位梯度推动流体在纳米通道中运输的方法和流体在纳米通道中的一系列现象使微流体在生物医学、能量节约和环境等领域有很强的应用潜力。所以，在纳米通道中的电动学传输问题在新兴的学科中已经引起了特别的关注。 流体在纳米通道的运输必须考虑相关的几何长度纳米级长度1 nm(相当于大约的厚度三个水分子层)流体流动遵循连续性假设,因此可以使用传统的n - s方程描述此外,在参考文献[5 - 7]纳米级特征长度规模的应用取决于纳米通道表面附近的分子间作用力变化,经过互动/水合作用,特征尺度1-2nm、110 nm和10100nm时会分别出现范德瓦斯和静电现象。微流体电设备通常是硅玻璃、聚二甲硅氧烷(PDMS),或其他形式的聚合物。当一个电解质溶液通过纳米通道,流体电二极管动电电池然而,优化应用性能,详细了解动电的运输现象。因此本研究提出了一个动电运输现象及其通过数值模拟手段建模系统回顾是我们主观的观点因此不能。电流体动力学原理 电动（EK）的现象存在一种表面电荷的液-固材料的中性的双电层，这些通常是由表面基团与水溶液接触后化学吸附或分解。促进离子通道运输起着尤为关键的作用由于其极高的，许多有趣的现象，包括电渗流（EOF），和电对流。在这一部分中，简要回顾在纳米通道流动的基本原则和理论从广义上讲，德拜长度的厚度，并从泊松-玻尔兹曼理论给出 Zi是化合价，是体积浓度，F是法拉第常数，R是气体常数，T是绝对温度，是真空介电常数，是电解质溶液的介电常数。如式（1），德拜长度与离子浓度成反比。例如，稀释的离子浓度德拜长度非常大甚至可能接近无穷大。因此，在实际应用，扩散层的宽度是假设固定古埃查普曼长度，定义 表示表面电荷密度。一般来说，由于表面电荷的影响，古埃查普曼长度Dukhin长度体积电导率和表面电导之间的关系， Dukhin长度通常与德拜长度、古埃查普曼长度，并且Dukhin长度提供了稀散浓度的纳米通道中的电导重要标志。 Ce是纳米通道中的表面电荷，Dukhin值给离子选择和导电机理提供