【摘 要】
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在微流控中,利用非对称双面Janus微球表面与溶液反应产生的非对称浓度场,可以驱动微球自发运动。这种自扩散泳动(self diffusio-phoresis),不需要消耗额外能量建立外界物理场却可以有效驱动微球运动,为生物医药领域强化微纳米颗粒输运以及环保领域快速消除污染实现水净化等实际应用提供了有力的手段。因此,研究Janus微球的运动特性对实际应用有重要指导意义。物理上,Janus微球的运动源
【机 构】
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中国科学院力学研究所LNM室,北京100190 西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安71005
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在微流控中,利用非对称双面Janus微球表面与溶液反应产生的非对称浓度场,可以驱动微球自发运动。这种自扩散泳动(self diffusio-phoresis),不需要消耗额外能量建立外界物理场却可以有效驱动微球运动,为生物医药领域强化微纳米颗粒输运以及环保领域快速消除污染实现水净化等实际应用提供了有力的手段。因此,研究Janus微球的运动特性对实际应用有重要指导意义。物理上,Janus微球的运动源自微球本身随机布朗运动与浓度梯度推进力的竞争,其合力及合力矩的作用决定微球运动的特征。已有文献注意到Janus微球自驱动由布朗运动向强制推进的过程,该文通过统计方法处理实验测量结果,显示出自驱动均方位移(MSD)的3个发展阶段,并通过位移概率密度揭示了自驱动导致的非高斯特性。同时实验测量了微球的转动特性。
其他文献
为得到液态金属在强磁场下的自然对流流动和换热特性，开展了强磁场作用下液态金属GaInSn在不同宽高比腔室内的自然对流的实验研究，实验中采用超声多普勒测速仪对不同温差和不同磁场强度下的自然对流进行速度测量。研究表明液态金属在热端上升，在冷端下降。随着温差的增大，液态金属流动速度随着Gr的增大而增大，当Gr增大到一定值时，腔室的中心区域出现与主流方向相反的逆向速度。当封闭腔内存在逆向流动时，在小磁场的
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研究由2个单车道构成高速十字路口交通流模型。模型中两车道上的车辆更新遵循无交通灯管制下的并行规则。依据构建相图的原则并采用局部占有概率方法，建立相图，给出相图中的各部分区域的流量表达式。两车道均采用周期边界条件和确定性Fukui和Ishibashi模型进行数值模拟，模拟结果与理论分析精确一致。
针对变加速可压缩瑞利-泰勒流动(CRTF),给出了此类问题的一个具体解决方案。对于常加速度CRTF流动,通过对含有源项的特征波方程的分析,本文给出了基于瞬时场的NSCBC方法,该方法较Reckinger的基于脉动场的NSCBC方法具有更好的可执行性和无反射性。对于任意加速度CRTF,非定常源项和非定常边界的存在使得NSCBC方法无法实现对入流特征波的定量控制,先前的NSCBC方法失效。为解决这一问
面向基于电动纳流体的离子高效富集，从理论、微纳制造、测试技术以及应用等方面开展如下研究：(1)以Poisson-Nernst-Planck模型为基础，计算了双电层排阻效应、离子输运-电泳和流体流动-电渗流对纳米富集的作用机制，发现离子电泳通量和电渗流引起的对流通量差是影响富集效果的主要因素，并探讨了改变孔密度和控制电压等提高富集倍率的可行途径。
提出一种简便有效的多颗粒相互作用介电力新算法——迭代偶极矩法(Iterative dipole moment,IDM),它适用于密集颗粒群介电力计算,充分考虑介电泳颗粒间的相互作用,而且算法简单,不需要商业软件的数值计算,便于推广使用.在均匀电场中双介电泳颗粒相互作用分析中,得到与MST法相同结果,一系列算例证实IDM法的有效性和简便性.当颗粒间距较大时,IDM法自动退化为目前流行的电偶极矩法.I
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