微纳米通道电场调控电渗流研究及控制

在通道壁面垂直施加一个调控电场可以改变双电层电荷密度和Zeta电位势,实现对电渗流的调控。采用离子输运Nernst-Planck方程、液体流动Navier-Stokes方程、以及介电层-电解液耦合双电层Poisson方程,数值求解外加均匀调控电压下微纳米通道的电渗流动,得到表面Zeta电位势、电渗流速度与外加调控电压的关系特性。数值解与基于Poisson-Boltzmann方程双电层弱重叠近似和双电容串联模型的解析解相对比,进一步研究了控制外加调控电压以及控制电渗流的方法。